Tài liệu chuyên ngành nông lâm nghiệp

1. LỜI MỎ ĐẦU
Tinh bột được sử dụng rộng rải trong công nghiệp thực phẩm và các ngành
công nghiệp khác. Trong công nghiệp thực phẩm dùng làm các loại bánh, kẹo, mỳ
ăn liền, m iến... hoặc trộn lẫn với các sản phẩm khác để chế biến ra các món ăn,
dùng trong sản xuất đường, m ạch nha, glucoze... N ói chung tinh b ộ t có thế sử dụng
trong nhiều ngành. M ột số tinh bột thường được sử dụng n hư tinh bột mì, tinh bột
bắp, tinh bột khoai tây.
Khoai mì là cây lương thực dễ trồng, cho năng suất cao khoảng 9 tấn/ha. Ở
Việt N am sản lượng khoai mì khoảng 3 triệu tấn/năm , chỉ đứng thứ hai sau lúa.
Khoai mì có tỉ lệ protein và chất béo thấp so với các loại lư ơ n g thực khác, nếu sử
dụng trực tiếp đe làm lương thực có giá trị không cao. N eu dùng khoai mì đế sản
xuất tinh bột khoai mì thì khô n g những đáp ứng phục vụ cho các ngành công nghiệp
mà còn là nguồn hàng xuất khấu quan trọng.
Trong bối cảnh đó, đối với các nhà sản xuất, việc đầu tư sản xuất các loại
tinh bột có chất lượng cao, tinh bột biến tính và các sản phâm các khác là một đòi
hỏi bức thiết, vừa giúp cải thiện các tính chất của tinh bột khoai mì đế có thể ứng
dụng rộng rãi hon, vừa nâng cao hơn nữa giá trị của khoai mì, đa dạng hóa sản
phấm nhằm áp ứng nhu cầu ngày càng cao của ng ười tiêu dùng, tạo động lực cho sự
nghiệp chất kết dính, dược phẩm, công nghệ thực phẩm ... Cùng với xu thế hội nhập
phát triển của từng công ty cũng n h ư của toàn xã hội.
Riêng đối với nước ta khoai mì khá nhiều, nếu ta tận dụng để chế biến thành
tinh bột thì không những đáp ứng được nhu cầu phục vụ cho các ngành công nghiệp
mà còn là m ột nguồn hàng xuất khấu quan trọng.
M ong rằng các kết quả chúng tôi thu nhận được sẽ góp phần ít nhiều cho các
bạn hiếu về công nghệ sản xuất tinh bột trong n ước.
0

2. Chương 1: NGUYÊN LIỆU CHO SẢN XUẤT KHOAI MÌ
1.1 Lịch sử phát triển của khoai mì
Khoai mì có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới của châu M ỳ La tinh (Crantz, 1976)
và được trồng cách đây khoảng 5.000 năm (CIAT, 1993). Trung tâm phát sinh cây
khoai mì được giả thiết tại vùng đông bắc của nước Brazil thuộc lưu vực sông
Am azon, nơi có nhiều chủng loại khoai mì trồng và hoang dại (De Candolle 1886;
Rogers, 1965). B ằng chứng về nguồn gốc khoai mì trồng là những di tích khảo cổ ở
Venezuela niên đại 2.700 năm trước công nguyên, di vật thể hiện củ khoai mì ở
cùng ven biên Peru khoảng 2000 năm trước công nguyên, những lò nướng bánh
khoai mì trong phức hệ M alabo ở phía Bắc Colom bia niên đại khoảng 1.200 năm
trước công nguyên, những hạt tinh bột trong phân hóa th ạch được phát hiện tại
M exico có tuổi từ năm 900 đến năm 200 trước công nguyên (Rogers 1963, 1965).
Cây khoai mì được người Bồ Đào Nha đưa đến Congo của châu Phi vào thế
kỷ 16. Tài liệu nói tới khoai mì ở vùng này là của Barre và Thcvet viết n ăm 1558. Ỏ
châu Á, khoai mì được du nhập vào Ân Độ khoảng thế kỷ 17 (P.G. Rajendran et al,
1995) và Sri Lanka đầu thế kỷ 18 (W .M .S.M Bandara và M Sikurajapathy, 1992).
Sau đó, khoai mì được trồng ở Trung Q uốc, M yanm a và các nước châu Á khác ở
cuối thế kỷ 18, đầu thế kỷ 19 (Fang Baiping 1992. u Thun Than 1992). Khoai mì
đựơc du nhập vào Việt Nam khoảng giữa thế kỷ 18, (Phạm V ăn Biên, Hoàng Kim,
1991).
Hình 1.1: Cây khoai mì và c ủ khoai mì
Cây sắn - khoai mì (M anihotesculenta Crantz), tiếng anh là cassava hay còn
gọi là manioc. Là loai cây sinh trưởng khỏe, cây sử dụng tốt đất cạn kiệt, thích hợp
với vùng khí hậu nhiệt đới ẩm, nhiệt độ thích họp là 18 - 30°c, thời gian sinh
1

3. trưởng 8 - 9 tháng, trồng vào tháng 2 - 3 cho năng suất cao nhất [ 1], khoai mì được
trồng chủ yếu để lấy củ để sản xuất tinh bột khoai mì.
Khoai mì là cây lương thực đứng hàng thứ sáu trên thế giới và một trong 15
cây trồng phổ chiếm diện tích lớn nhất trong sản xuất nông nghiệp của loài ng ười.
Các nước sản xuất khoai mì đứng hàng đầu thế giới là Nigeria, Brazil,
Thailand. Tông sản lượng khoai mì trên thế giới n ăm 1984 khoảng 129,020 triệu
tấn, trong đó Việt N am chiếm khoảng 2,2% [1]. N ăm 2001 tổng sản lượng củ khoai
mì trên thế giới là 175,617389 triệu tấn, được phân bố theo bảng 1.1.
Bảng 1.1 Sản lượng khoai mì thế giới năm 2001 [7].
Nước
Sản lượng (triệu tấn)
Nigeria
33,854000
Brazil
24,481356
Thailand
18,238000
Congo
15,959000
Indonesia
15,800000
Ghana
7,845440
Tanzania
5,757968
ấn Độ
5,800000
M ôdăm bich
5,361974
Trung Quốc
3,750900
Các nước khác
38,723571
Tổng
175,617389
2

4. Ở Việt N am trải dài từ N am trí Bắc n ơ i nào cùng trồng được khoai mì,
nhưng tập trung chủ yếu ở vùng Đông Nam Bộ, vùng núi phía Bắc, vùng ven biển
m iền Trung và vùng khu 4 cũ. Hiện sản lư ợ n g khoai mì nước ta xấp xỉ 3 triệu
tấn/năm, chủ yếu sản xuất trên quy mô hộ gia đình. Sản lượng khoai mì nước ta
trong thập niên 80 đến nay không tăng đáng k ể, bảng 1.2. Theo bảng tin ngày
19/11/2002 VnExpress. H iện nay cả nước đã có 24 nhà m áy ch ế biến tinh bột khoai
mì đi vào hoạt động, chủ yếu ở phía nam. Các nhà máy ở miền Trung và phía Bắc
đang trong giai đoạn hoàn thiện.
Bảng 1.2 : Diện tích, sản lượng khoai mì (củ tươi) ở Việt Nam 1988 - 1992
Năm
D iện tích (1000 ha)
Sản lượng (1000 tấn)
1988
317,7
2838,3
1989
284,6
2585,4
1990
256,8
2275,8
1991
273,2
2454,9
1992
277,2
2470,2
Ở Việt N am khoai mì chủ yếu làm thức ăn gia súc (61%), dùng cho sả n xuất
tinh bột chỉ chiếm 16 %, xuất khẩu chiếm 5 % dưới dạng khoai mì lát
khô, còn lại
chủ yếu dùng cho người dạng củ [11]. Gần 50 % tinh bột khoai mì ớ nước ta dùng
sản xuất bột ngọt.
Trong khi ở Thailand hơn 50 % tinh bột khoai mì dùng đe sản xuất tinh bột
biến tính dùng cho công nghiệp thực phấm và công nghiệp khác [11 ], Việt N am chỉ
có khoảng 1 5 - 2 0 % dùng cho công nghiệp.
1.2 Phân loại
Có nhiều cách phân loại khoai mì.
Phân loại theo đặc điềm
thực vật của cây: xanh, tía, lá 5 cánh, lá 7
Phân loại theo đặc điêm
củ: khoai mì trăng hay khoai mì vàng.
3
cánh.

5. Phân loại theo hàm lượng độc tố có trong khoai mì: khoai đắng hay khoai
mì ngọt.
Khoai mì đắng (M. Ư TILISSIM A) có hàm lư ợ ng HCN hơn 50 mg/kg củ.
Giống này thường có 7 lá cánh mũi mác cây thấp và nhỏ.
Khoai mì ngọt (M. DƯLCIS) có hàm lượng HCN dưới 50 mg/kg củ. Giống
cây này thường có 5 lá cánh mũi mác, cây cao thân to.
1.3 Đặc điêm sinh học
❖ Thân
Thuộc loại cây gồ cao từ 2 - 3 m trắng giữa thân có lõi và xốp nên rất yếu.
❖ Lá
Thuộc loại lá phân thuỳ sâu, có gân lá nôi r õ ớ mặt sau, thuộc loại lá đơn
mọc xen kẽ, xếp trên thân theo c h iều xoắn ốc. Cuống lá dài từ 9 - 20 cm có màu
xanh, tím hoặc xanh điếm tím.
❖ Hoa
Là hoa đon tính có hoa đ ự c và hoa cái trên cùng một chùm hoa. Hoa cái
không nhiều, mọc ớ phía dưới cụm hoa và nở trước hoa đực nên cây luôn luôn được
thụ phấn của cây khác nhờ gió và côn trùng.
❖ Quả
Là loại quả nang, có màu nâu nhạt đến đỏ tía, có hình lục giác, chia thành ba
ngăn, mồi ngăn có một hạt, khi chín quả tự khai.
❖ Rễ
M ọc từ mắt và mô sẹo của hom, lúc đầu mọc ngang sau đó cắm sâu xuống
đất. Theo thời gian chúng phình ra to ra và tích luỳ bột thành củ.
❖ Củ
Khoai mì hai đầu nhọn, chiều dài biến động từ 25 - 200 cm, trung bình
khoảng 40 - 50 cm. Đ uờng kính củ thay đôi từ 2 - 2 5 cm, trung bình 5 - 7 cm. N hìn
chung, kích thước cũng như trọng củ thay đổi theo giống, điều kiện canh tác và độ
màu của đất.
4

6. Củ khoai mì có cấu tạo hình gậy, hai đầu vút nhỏ lại (cuống và đuôi). Tuỳ
vào giống và điều kiện trồng trọt, củ khoai mì có kích th ước khác nhau thông
thường có chiều dài 300 - 400 mm, đường kính 40 - 60 mm. Cá biệt có củ dài đến
100 mm, và có đường kính đến 100 mm, củ khoai mì gồm bốn phần chính sau đây:
❖ Củ khoai mì gồm 4 phần chính:
•
Vỏ gồ chiếm 0 . 5 - 3 % khối lượng củ.
•
Vỏ cùi chiếm 8 - 10 % khối lượng củ.
•
Thịt khoai mì à phần chủ yếu của củ khoai mì, bao gồm các tế bào
nhu mô thành mỏng. Thành phần vỏ tế bào nhu mô là xenluloz ơ,
pentozơ, bên trong là các h ạt tinh bột và nguyên sinh chất.
•
Lượng tinh bột trong thịt khoai mì phân bố không đều nhiều nhất ở
lớp ngoài rồi giảm dần vào trong.
1.4 Thành phần hoá học của khoai mì
•
Tinh bột khoai mì
Là thành phần quan trọng của củ khoai mì, nó q u y ết định giá trị sử dụng.
Tinh bột chiếm khoảng 32,28 % tổng các chất có trong khoai mì.
Tinh bột khoai mì có màu rất trắng, trong quá trình sản xuất nếu củ được nghiền khi
chưa bóc vỏ, tinh bột thu được có màu rất tối. màu xám của tinh bột ảnh hưởng đến
chất lượng cũng như giá cả của sản phẩm.
Hạt tinh bột khoai mì có kích thước từ 5 - 40 Ị4,m với những hạt lớn 25 - 36
H-m, hạt nhó 5 - 1 5 |j.m và có nhiều hình dạng, chủ yếu là hình tròn, bề mặt nhẵn,
một bên mặt có chồ lõm hình nón và m ột núm nhỏ ở giữa. D ưới ánh sáng phân cực,
các liên kết ngang với mật độ từ trung bình tới dày đặc có thể thấy rõ
Khi hạt tinh bột khoai mì bị phá v ờ , có thể quan sát được rãnh tạo cấu trúc
xốp của hạt. Các rãnh vô định hình kéo dài từ bồ mặt tới tâm của hạt tạo thành các
lồ xốp. Chính các lồ xốp này giúp n ư ớ c xâm nhập làm trương nở tinh bột, phá vờ
các liên kết hydro giữa các phân tử trong cấu trúc tinh thể, tạo điều kiện cho các
enzyme phân hủy. Tinh bột khoai mì có cấu trúc hạt tương đối xốp, liên kết giữa
5

7. các phần tử trong cấu trúc tinh thể yếu, vì vật bị phân hủy bởi các tác nhân n h ư acid
và enzyme hơn so với các loại tinh bột khác.
Tinh bột khoai mì có hàm lượng am ylopectin và phân tử lượng trung bình
khá cao 215.000 g/mol, hàm lư ợng am ylose nằm trong khoảng 8 - 2 9 %, nhưng nói
chung đa số các giống khoai mì có tỉ lệ amylose 16 - 18 %.
Tinh bột khoai mì có những tính chất tương tự như các loại tinh bột chứa
nhiều am ylopectin như đ ộ nhót cao, xu hướng thoái hoá thấp và độ bền gel cao.
Hàm lượng am ylopectin và am ylose trong tinh b ột khoai mì liên quan tới độ củ nấu
chín và nhiều tính chất ứng dụng trong công nghiệp.
Tinh bột khoai mì có nhiệt độ hồ hoá trong khoảng 58,5 - 70°c
Độ nhớt là chất quan trọng giúp tinh bột có nhiều ứng dụng, như là chất đặc
trong công nghiệp thực phẩm, chất hồ vải trong công nghiệp dệt hay chất phủ trong
công nghiệp giấy.
Độ nở và độ hòa tan của tinh bột là tính chất rất quan trọng và cũng rất khác
nhau giữa các loại tinh bột. Khả năng nở và hòa tan cao thể hiện lực liên kết yếu
trong cấu trúc hạt.
❖ Đường
Đường trong khoai mì chủ y ếu là glucoze và một ít m altoze, saccaroze.
Khoai mì càng già thì hàm lượng đường càng giảm. Trong chế biến, đường hoà tan
trong nước được thải trong nước dịch.
❖ Protein
Hàm lượng của thành phần protein có trong củ rất thấp nên cũng ít ảnh
hưởng đến quy trình công nghệ, tỷ lệ khoảng 1 - 2 %.
❖ Nước
Lượng ẩm trong củ khoai mì tư ơ i rất cao, chiếm khoảng 70 % khối lượng
toàn củ. Lượng ẩm cao khiến cho việc bảo quản củ t ươi rất khó khăn. Vì vậy ta phải
đề ra chế độ bảo vệ củ họp lý tuỳ từng điều kiện cụ thể.
6

8. ❖ Độc tố trong củ mì
N goài những chất dinh dường trên, trong khoai mì còn có độc tố. Chất độc
có trong cây khoai mì ngày nay đã được nghiên cứu và xác định tương đối rõ đó
chính là HCN. Trong c ủ khoai mì, HCN tồn tại d ư ớ i dạng phazeolunatin g ồ m hai
glucozit Linam arin
V
à Lotaustralin.
♦> Hệ enzyme
Trong khoai mì, các ch ất polyphenol và hệ enzym e polyphenoloxydaza có
ảnh nhiều tới chất lượng trong bảo quản và chế biến. Khi c h ư a đào hoạt độ chất
m en trong khoai mì yếu và ôn định, nhưng sau khi đào th ì chất men hoạt động
mạnh.
Polyphenoloxydaza xúc tác quá
trình
oxy
hoá
polyphenol
tạo
thành
octoquinon sau đó trùng họp các chất không có bản chất phenol như axitam in để
hình thành sản phẩm có màu. Trong nhóm polyphenoloxydaza có nhữ ng enzym e
oxy hoá các m onophenol mà đ iê n hình là từozinnaza xúc tác sự oxy hoá acid amin
tirozin tạo nên quinon tương ứng. Sau một số chuyến hoá các quinon này sinh ra sắc
tố màu xám đcn gọi là melanin. Đây là một trong những nguyên nhân làm cho thịt
khoai mì có màu đen mà thường gọi là khoai mì chạy nhựa. Vì enzym e tập trung
trong mủ ở vỏ cùi cho nên các vết đen cũng xuất hiện trong thịt c ủ bắt đầu từ lóp
ngoại vi.
Khi khoai mì đã chạy nhựa thì lúc mài xát khó mà phá v ỡ tế bào đê giải
phóng tinh bột do đó hiệu suất lấy tinh bột thấp, mặt khác tinh bột không trắng.
Ngoài tirozinaza các enzym e oxy hoá khử cũng hoạt động mạnh làm tổn thất chất
khô của củ. Hàm lượng tannin trong khoai mì ít như ng sản phẩm oxy hoá tannin là
chất flobafen có màu sẫm đen khó tẩy. Khi chế biến, tannin còn có tác dụng với Fe
tạo thành sắt tannat cũng có màu xám đen. Cả hai chất này đều ảnh huởng đến màu
sắc của tinh bột nếu như trong chế biến không tách dịch bào nhanh và triệt để.
Trong bảo quản khoai mì tư ơ i thường nhiễm bệnh thổi khô và thối ướt do
nấm và vi khuẩn gây nên đặc biệt đối với những củ bị tróc vỏ và dập nát. Ngoài ra
nếu củ bị chảy nhựa nghiêm trọng cũng
sẽ dẫn tới hiện tượng thối khô.
Đi sâu phân tích về phương diện tổ hợp thành các chất dinh dường chủ yếu là đạm
7

9. và tinh bột (vì đó là hai thành phần quan trọng của củ khoai mì có giá trị kinh tế
nhất).
T ỷ lệ tinh bột và đạm phân bố không đều trong nhưng bộ phận khác nhau
của củ khoai mì. Quy luật chung: hàm 1ượng 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, nhưng lượng đạm
lại tăng lên m ột phần so với những lóp bên ngoài.
1.5 Các chỉ tiêu và các dạng nguyên liệu trong sản xuất tinh bột khoai mì
1.5.1 Chỉ tiêu nguyên liệu
❖ Phương pháp cảm quan: xác định củ tốt củ xấu và xác định tương đối hàm
lượng tinh bột.
Củ khoai mì nhiều bột ít xơ, vỏ củ và vỏ bao mỏng, cuống ngắn củ to là tốt.
Loại củ cuốn dài khi chế biến năn g xuất bột kém vì cuống thực chất gồm phần lớn
là xơ gỗ. Chọn củ trung bình rồi bẻ làm đôi, nếu ta chỉ dùng một lực vừa phải bẻ
gãy củ và thấy thịt sắn chắc và khô, trắng đục thì như vậy có thể coi là thu hoạch
khoai mì đúng tuổi, hàm lượng tinh bột cao nhất. Neu bẻ gãy củ cũng dễ dàng
nhưng thấy thịt sắn có màu vàng nhạt, tuy chắc thịt nh ưng phần giữa củ ướt thì đó là
khoai mì non ít bột.
❖ Phương pháp thực nghiệm
Dùng loại cân thực nghiêm Thái lan thiết kế và sản xu ất xác định. Nguyên
tắc hoạt động dựa trên sự khác nhau về tỷ trọng giữa bột và n ước. Qua nhiều lần
khảo sát các số liệu người ta thiết kế cân xác định được hàm lượng tương ứng của 5
kg củ. Củ được chặt khúc từ 3 - 5 cm. Cân hoạt động như sau: củ được chặt khúc
cho vào giõ cân (1) cân xác định khối lượng 5 kg (lúc này quả cân hàm lượng đặt tại
điếm không, sau khi cân đúng 5 kg củ, đố xuống giỏ được nhấn chìm trong nước.
1.5.2 N guyên liệu trong sản xuất
Trong sản xuất khoai mì, nguyên liệu dùng trong sản xu ất gồm có 2 dạng:
khoai rnì tươi và khoai m ì lát khô.
❖ Chế biến khoai mì lát khô
•
Thái lát
8

10. Làm cầu thái lát bàng một lười dao bài mỏng và dài h ơ n một gang tay. Tay
trái đặt và giữ củ khoai mì đứng lười dao. Tay phải kéo thanh gạt cho củ khoai
mì ngập vào lưỡi dao, cắt thành lát.
Sử dụng bàn thái lát quay tay có 4 - 5 lưỡi dao để giảm nhẹ sức lao động và
tăng năng suất thái lát.
•
Phơi khô
Trước khi phơi, nếu khoai mì được rửa lát khoai mì khô sê trắng. Tùy quy
mô sản xuất và điều kiện cụ thể mà phơi khoai m ì... Rải khoai mì thành một lớp
trên sàn phơi. T ố t nhất là nên dùng sân xi m ăng, nong, nia, phên, cót đê phơi
khoai mì. Phơi khoai m ì khi trời nắng. N gày phơi, tối nên cất đê tránh sương
làm giảm chất lượng sản phẩm. Trời m ưa, đưa khoai mì vào mái che và hong
gió. khoai mì càng chóng khô nếu có gió hoặc phơi trên sàn cao.
•
Đe nguội
Sau khi phơi khoai m ì phải để nguội rồi mới đem cất trữ.
•
Bảo quản
Cho khoai mì đã để nguội vào dụng cụ bảo quản như chum, vại, thùng kim
loại hoặc bao ni lông nhiều lóp kín v à có biện pháp phòng chống chuột, gián cắn
phá. N en số lượng lớn, có thế quây cót tráng nhựa đường và dán giấy xi m ăng làm
dụng cụ bảo quản, nếu bảo quản tốt có thể giữ sắn lát trong 8 - 9 tháng. Thường 3
kg khoai mì củ tươi cho 1 kg lá khoai mì lát khô.
❖ Bảo quản nguyên liệu khoai mì tư ơ i
Khoai mì là loại củ khó bảo quản vì dễ bị biến chất dễ h ư hỏng .Khoai mì có
hàm lượng nước cao rất dễ bị các loại men phân li các họp chất hữu c ơ, thông
thường người ta gọi là chạy nhựa làm cho củ khoai mì biến thành
X
ơ và bán xơ có
khi cứng như gỗ.
Thực tế khoai mì sau khi thu hoạch về th ư ờ n g không chế biến kịp nên phải
bảo quản khoai mì tươi trong m ột khoảng thời gian nhất định. Khi bảo quản, nếu tạo
điều kiện càng giống khi chư a đào thì càng bảo quản được lâu. Có những cách như
9

11. • Bảo quản trong hầm kín: mục đích của việc bảo quản trong hầm kín là
để tránh sự hoạt động của các enzym e trong củ mì có nghĩa là tránh hiện tư ợ ng hư
hỏng. Hầm phải hoàn toàn kín và khô ráo, phải có mái che đê tránh nước chảy vào.
H ầm sâu khoảng 0.8, chiều rộng phụ thuộc vào số khoai mì cần bảo quản.
• Bảo quản bằng cách phủ cát khô: phư ơ ng pháp này dự a trên nguyên
tắc bảo quản kín giống n h ư bảo quản trong hầm. Chọn củ có kích thư ớ c đồng đều
không bị dập, vỏ không bị xây xát, xếp 1.5 m, chiều dài khoảng 4 m. Sau khi sắp
xếp 0.6 m, rộng 1.2 thành luống cao 0.5 xong , dùng cát khô phủ kín đống khoai
mì, lớp cát dày ít nhất 20 cm.
N goài ra có th ể bảo quản bằng cách nhúng vào n ư ớ c vôi .Khoai mì sau khi
thu hoạch chọn nhừng củ còn nguyên vẹn đem nhúng vào nước vôi 0.5 % hoặc
dùng bình chứa nước vôi phun đều vào đống củ sau đó dùng trấu hoặc cát phủ kín
đổng khoai mì trong 25 ngày. M ột số nhà nghiên cứu đã tìm ra là khoai mì có th ể
được bảo quản trong thời gian khá dài nếu chúng được giữ ở điều kiện lạnh đông
.Tuy nhiên, cách bảo quản này ít được sử dụng vì chí phí quá tốn kém và n g ư ờ i ta
cho rằng rằng phương pháp bảo quản chi phí cao n h ư vậy không phù họp với mặt
hàng có chi phí thấp như khoai mì.
Ta chỉ nên bảo quản những củ nguyên vẹn vì những củ gãy xây xát thường
nhiễm vi sinh vật làm cho củ thối, đặc biệt bệnh thối ướt dễ dàng lây sang những củ
lân cận rồi lan ra từng đống.
Khi bảo quản cần lưu ý tới nhiệt độ. Nhiệt độ được xác định bằng cách: cắm
ống đo vào ổng thông hơi, nếu nhiệt độ củ khoai mì lớn hơn nhiệt độ ngoài trời
50°c thì đảo khoai mì. N ếu thấy củ thối hỏng, chạy nhựa, biến màu (trắng sang
vàng hoặc đen) thì bỏ.
N hừng cách bảo quản trên được sử dụng trước đây khi khoai mì chỉ được
trồng theo mùa. Những n ăm gần đây ở tỉnh Tây Ninh người ta trồng khoai mì quanh
năm, những nhà m áy thu hoạch khoai mì từ những đồn điền của nhà m áy hoặc thu
mua ở những đồn điền xung quanh và đưa vào sản xuất ngay không cần phải bảo
quản.
1.6 Thành phần hoá học của tinh bột khoai mì
1 .6.1 Cấu tạo của tinh bột khoai mì
10

12. Tinh bột là polysaccarit chủ yếu có trong hạt, củ, thân cây và lá cây. Tinh bột
cũng có nhiều ở các loại củ n hư khoai tây, khoai m ì, củ mài. M ột lượng đáng ke
tinh bột cũng có trong các loại quả n h ư chuối và nhiều loại rau. Tinh bột có nhiều
trong các loại lương thực do đó các loại lương thực được coi là nguồn nguyên liệu
chủ yếu đế sản xuất tinh bột. Hình dạng và thành phần hóa học của tinh bột phụ
thuộc vào giống cây, điều kiện trồng t r ọ t ...
Tinh bột không phải là một chất riêng b iệ t, nó bao gồm hai thành phần là
amylose và am ylopectin. Hai c hất này khác nhau về nhiều tính chất lí học và hóa
học. Dựa vào sự khác nhau đó có thể phân chia được hai thành phần trên để điều
chế dạng tinh khiết.
Hình 1.2: c ấ u tạo của tinh bột
Các phương pháp đ ể tách và xác định hàm lượng amylose và am ylopectin là:
•
Chiết rút amylose bằng nước nóng.
•
Ket tủa amylose bàng rượu.
•
Hấp thụ chọn lọc am ylose trên xellulose.
Tinh bột là loại polysaccarit khối lượng phân tử cao gồm các đơn vị glucose
được nổi nhau bởi các liên kết a - glycozit, có công thức phân tử là (C 6H io 0 5)n, ở
đây có thê từ vài trăm đên hơn 1 triệu. Tinh bột giữ vai trò quan trọng trong công
nghiệp thực phẩm do nhừng tính chất hóa lý của chúng. Tinh bột thường dùng làm
chất tạo độ nhớt sánh cho các thực phầm dạng lỏng hoặc là tác nhân làm bền keo
11

13. hoặc nhũ tương, như các yếu tổ kết dính và làm đặc tạo độ cứng, độ đàn hồi cho
nhiều loại thực phẩm.
Trong thực vật, tinh bột thường có mặt dưới dạng không hoà tan trong nước.
Do đó có thể tích tụ một lượng lớn ở trong tế bào mà vẫn không bị ảnh h ưởng đến
áp suất thẩm thấu. Các hyđrat cacbon đầu tiên được tạo ra ở lục lạp do quang hợp,
nhanh chóng được chuyển thành tinh bột. Tinh bột ở mức độ này được gọi là tinh
bột đồng hoá, rất linh động, có thể được sử dụng ngay trong quá trình trao đổi chất
hoặc có thể được chuyển hoá thành tinh bột dự trữ ở trong hạt, quả, củ, rễ, thân và
bẹ lá.
Hạt tinh bột của tất cả hệ thống nêu trên có dạng hình tròn, hình bầu dục, hay
hình đa giác. Hạt tinh bột khoai tây lớn nhất và bc nhất là hạt tinh bột thóc.
Kích thước các hạt khác nhau dẫn đến những tính chất c ơ lý khác nhau như:
nhiệt độ hồ hoá, khả năng hấp thụ xanh m etylen ... Có thê dùng ph ư ơ n g pháp lắng
đế phân chia một hệ thống tinh bột ra các đoạn có kích thước đồng đều đe nghiên
cứu.
Tinh bột khoai mì có dạng hình cầu, hình trúng hoặc hình mũ, có một sổ hạt
trũng.
Hình 1.3: Dùng vi ảnh điện tử quét tinh bột khoai mì 1500X
12

14. Hình 1.4: Dùng vi ảnh điện tử quét tinh bột khoai mì 3500X
1.6.2 Thành phần cấu trúc của amylose
Trong vi hạt, tinh bột tồn tại dưới dạng hạt có kích thước trong khoảng từ
0,02 - 0,12nm. H ạt tinh bột của tất cả các hệ có dạng hình tròn, hình bầu dục hay
hình đa diện, c ấ u tạo và kích thước của hạt tinh bột phụ th u ộ c vào giống cây, điều
kiện trồng trọt cũng như quá trình sinh trưởng của cây.
Cấu tạo bên trong của vi hạt tinh bột khá phức tạp. Vi hạt tinh bột có cấu tạo
lớp, trong mỗi lớp đều có lẫn lộn các am ylose dạng tinh thể và am ylopectin xắp xếp
theo phương hướng tâm.
N hờ phương pháp hiển vi điện tử và nhiễu xạ tia X thấy ràng trong hạt tinh
bột “nguyên thuỷ” các chuỗi polyglucozit của amylose và am ylopectin tạo thành
xoắn ốc với ba gốc glucose một vòng.
Trong tinh bột của các hạt ngũ cốc, các phân tử có chiều dài từ 0,35 - 0,7|im ,
trong khi đó chiều dày của một lóp hạt tinh bột là 0,1 ^m. H ơn nữa, các phân tử lại
xắp xếp theo hướng tâm nên các mạch glucozit của các polysaccarit phải ở dạng gấp
khúc nhiều lần.
Các m ạch polysaccarit sắp xếp hướng tâm tạo ra độ tinh thể, các mạch bên
của một phân tử am ylopectin này nằm xen kẽ giữa các mạch bcn của phân tử kia.
13

15. N goài cách sắp xếp bên trong n hư vậy, mỗi hạt tinh bột còn có vỏ bao phía
ngoài. Đa số các nhà nghiên cứu cho ràng vỏ h ạ t tinh bột khác với tinh bột bên
trong, chứa ít ẩm hơn và bền đối với các tác động bên ngoài. Trong hạt tinh bột có
lồ xốp nhưng không đều. v ỏ hạt tinh bột cùng có lỗ nhỏ do đó các chất hòa tan có
thể xâm nhập vào bên trong bằng con đường khuếch tán.
Hầu hết, các loại tinh bột đều chứa hai loại polym e khác nhau về khối lượng
phân tử và cấu trúc hóa học.
Am ylose là loại mạch thăng, chuỗi dài từ 500 - 2000 đơn vị glucose, liên kết
nhau bởi liên kết a - 1,4 glicozit.
Am ylose “nguyên th ủ y ” có mức độ trùng hợp không phải hàng tră m mà là
hàng ngàn. Có hai loại amylose:
Am ylose có m ức độ trùng họp tương đối thấp ( Khoảng 2000) thư ờng không
có cấu trúc bất thường và bị phân ly hoàn toàn bởi p - amylase.
Am ylose có m ức độ trùng họp lớn hơn, có cấu trúc án ngừ đối với |3 am ylase nên chỉ bị phân hủy 60 %.
Trong hạt tinh bột hoặc trong dung dịch hoặc ở trạng thái thoái hóa, amylose
thường có cấu hình m ạch giãn, khi thêm tác nhân kết tủa vào, amylose mới chuyến
thành dạng xoắn ốc. Mồi vòng xoắn ốc gồm 6 đơn vị glucose. Đường kính của xoắn
ốc là 12,97 A°, chiều cao của vòng xoắn là 7,91 A° . Các nhóm hydroxyl củ a các
gốc glucose được bố trí ở phía ngoài xoắn ốc, bên trong là các nhóm c - H.
VH
/
ỌH
Hv
/
.'H
H0
J
ii
'W
HO
Hình 1.5 C ấu trúc phân tử amylose (g lu co se-a - 1,4 - glucose)
14

16. 1.6.3 Thành phần cấu trúc của amylopectin
A m ylopectin là polym e m ạch nhánh, ngoài mạch chính có liên kết a - 1,4
glucozit còn có nhánh liên k ết với mạch chính bàng liên kết a - 1,6 glucozit.
CHjOH
CHịOH
I
X_J<
0
CHjOH
/
►
—
CH^OH
/
ị
CHj
CH,
ỵ ~
~
— -N |/ì-0—
O
Ki__yì—
<
)..
Hình 1.6 Cấu trúc phân tử amylopectin
M ối liên kết nhánh này làm cho phân tử cồng kềnh h ơn, chiều dài của chuôi
m ạch nhánh này khoảng 25 - 30 đơn vị glucose. Phân tử am ylopectin có thể chứa
tới 100000 đơn vị glucose.
Sự khác biệt giữa am ylose và am ylopectin không phải luôn luôn rõ nét. Bởi
lẽ ở các phân tử am ylose cũng thư ờng có một phần nhỏ phân nhánh do đó cùng có
những tính chất giống như am ylopectin.
Cấu tạo của am ylopectin còn lớn và dị thê h ơn am ylose nhiều. Trong tinh bột
t
đổi phụ thuộc thời tiết,
m ùa vu và cách chăm bón.
15

17. A m ylose
A m ylopectin
only alpha 1-4
glycosidic bonds (a) Tvvo form s of starch
Hình 1.7 Am ylose và am ylopectin
1.6.4 Các đặc tính của tinh bột khoai mì
1.6.4.1 Khả năng hấp thụ nước và khả năng hòa tan của tinh bột
Khả năng hấp thụ nước và khả năng hòa tan của tinh bột cho phép điều chinh
được tỉ lệ dung dịch tinh bột và nhiệt độ cần thiết trong quá trình công nghiệp, còn
có ý nghĩa trong quá trình bảo quản, sấy và chế biến thủy nhiệt. Rất nhiều tính chất
chức năng của tinh bột phụ thuộc vào tư ơ ng tác của tinh bột và nước (tính chất thủy
nhiệt, sự hồ hóa, tạo gel, tạo màng). N goài ra, nó cũng là c ơ sở đế lựa chọn tinh bột
biến hình thích họp cho từng úng dụng cụ thể. Ví dụ: đế sản xuất các sản phẩm
nước uống hòa tan như cà phê, trà hòa tan thì nên chọn tinh bột biến hình nào có độ
hòa tan cao nhất.
1.6.4.2 Sự trương nở của tinh bột
Khi ngâm tinh b ộ t vào nước thì thê tích hạt tăng do sự hấp thụ nước, làm cho
hạt tinh bột trưcmg phồng lên. Hiện tưọng này gọi là hiện tượng trương nở của hạt
tinh bột. Độ tăng kích thước trung bình của một sổ loại tinh bột khi ngâm vào n ước
như sau: tinh bột bắp: 9,1%, tinh bột khoai tây: 12,7%, tinh bột khoai mì: 28,4%.
1.6.4.3 Tính chất hồ hóa của tinh bột
16

18. N hiệt độ để phá vờ hạt chuyển tinh bột từ trạng thái đầu có mức độ oxy hóa
khác nhau thành dung d ịch 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 ớ trạng thái tự nhiên. Các
biến đôi hóa lý khi hồ hóa như sau: hạt tinh bột trương lên, tăng đ ộ trong suốt và độ
nhót, các phân tử mạch thẳng và nhỏ thì hòa tan và sau đó tự liên họp với nhau đế
tạo thành gel. N hiệt độ hồ hóa không phải là một điểm mà là một khoảng nhiệt độ
nhất định. Tùy điều kiện hồ hóa như nhiệt độ, nguồn gốc tinh bột, kich thư ớ c hạt và
pH mà nhiệt độ phá vỡ và trương nở của tinh bột biên đôi một cách rộng lớn.
1.6.4.4 Độ nhớt của hồ tinh bột
M ột trong những tính chất quan trọ n g 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 n ăng liên kết được với nhau làm cho phân
tử tinh bột tập hợp lại, giữ nhiều n ước hơn khiến cho dung dịch có độ đặc, độ dính,
độ dẻo và độ nhớt cao hơn. Yeu tố chính ảnh hướng đến độ nhớt của dung dịch tinh
bột là đường kính biểu kiến của các phân tử hoặc của các hạt phân tán, đặc tính bên
trong của tinh bột như kích thước, thê tích, cấu trúc, và sự bất đối xứng của phân tử.
N ồng 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 đồi
độ nhớt của dung dịch tinh bột.
1.6.4.5 Khả năng tạo gel và sự thoái hóa gel
Tinh bột sau khi hồ hóa và để nguội, các phân tử sẽ tương tác nhau và xắp
xếp lại một cách có trật tự để tạo thành gel tinh bột với cấu trúc mạng 3 chiều. Đe
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 hòa tan và sau đó được đề 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 polyglucozit hoặc gián tiếp qua phân tử nư ớc. Khi gel tinh bột đế 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 m ạnh nếu gel đồ ở lạnh đông rồi sau đó cho tan giá.
1.6.4.6 Khả năng tạo màng của tinh bột
Giống như các hợp chất cao phân tử khác tinh bột có khả n ăng tạo màng tốt.
Đê tạo màng phân tử tinh bột sẽ dàn thăng ra, sắp xếp lại và tương tác trực tiếp với
17

19. nhau bắng liên kết hydro hoặc gián tiếp qua phân tử n ước.M àng tinh bột có tính
chất đàn hối cao.
1.6.34.7 Khả năng tạo sợ của tinh bột
Tinh bột có khả năng tạo sợ. N hờ khả năng này mà tinh bột được ứng dụng
làm bún miến, hủ tiếu.
18

20. Chu ong 2: QUY TRÌNH SẢN XUÁT TINH BỘT KHOAI MÌ
2.1 Quy trình sản xuất tinh bột khoai mì ở Thailand
2 . 1.1 Quy trình (trình bày ở trang 19)
2.1.2 Thuyết minh quy trình
2.1.2.1 Feresh (khoai mì tươi)
Mục đích: Lựa chọn nguyên lịêu, tiếp nhận khoai mì đế sản xuất.
Yêu cầu: Khoai mì nhiều bột ít sơ, vỏ củ và vỏ bao mỏng. Không bị sâu
bệnh, dập nát.
Cách thực hiện: N guồn nguyên liệu chủ yếu từ địa phương vận chuyền đến
nhà máy bằng xe tải.
KCS: Kiêm tra nhanh bằng thiết bị phòng thí nghiệm, kiêm tra bằng cảm
quan.
2.1.2.2 Peeling (bóc vỏ)
Mục đích: Loại bó lóp vỏ của khoai mì.
Yêu cầu: Khoai mì sau khi bóc vỏ phải loại bỏ hoàn toàn lóp vỏ bên ngoài
chỉ còn thịt củ bên trong k h o ai mì theo băng chuyền được đưa vào lồng bóc vỏ. Ớ
đây nhờ ma sát giữa củ khoai mì và ma sát với thanh guồng vỏ được bóc ra.
Cấu tạo của thiết bị tách vỏ gồm những thanh sắt song song với nhau thành
trọ tròn rỗng có chứa các khe hớ đế bụi đất, tạp chất và vỏ gồ rơi ra ngoài. Bên
trong thiết bị có lắp các gờ theo hình xoắn tròn với một động cơ dưới sự điều khiến
của công nhân để điều chỉnh lượng khoai mì thích họp vào thiết bị rửa. Khi động cơ
quay thiết bị quay theo do đó nhờ lực ma sát giừa khoai mì với th àn h thiết bị và
giữa các củ với nhau má vỏ gỗ, đất đá rơi ra ngoài, còn khoai mì tiếp tục đi qua
thiết bị rửa.
19

21. Feresh (khoai mì
tươi)
Sơ đồ 2.1: Quy trình sản xuất tinh bột khoai m ì ở Thailand
20

22. Hinh 2.1: M áy bóc vỏ
2.1.2.3 W ashing (rửa)
Mục đích: N hằm tách đất cát và một phần vở củ.
Yêu cầu: Nguyên liệu sau khi rữa phải sạch không còn đất cát, không có vật
thể lạ.
Cách thực hiện: Bê rửa cấu tạo gồm các cách guồng
đê đảo trộn và vận
chuyển, tạp chất cùng với nước rửa lọt qua lưới ở cuối máy còn nguyên liệu được
băng tải đưa đến máy chặt củ.
KCS: Kiểm tra bàng cách quan sát.
Hình 2.2 M áy rửa củ
2.1.2.4 Chopping (chặt khúc)
21

23. M ục đích: Tạo điều kiện tăng năng suất cho máy mài củ.
Yêu cầu: Khoai mì sau khi chặt khúc phải có kích th ư ớ c đạt yêu cầu sản
xuất.
Cách thực hiện: Bộ phận chính là các dao chặt gắn vào trục quay. Đáy thiết
bị được ghép từ các tấm thép đặt song song tạo nên khe hở có kích th ước đúng bằng
bề dày của lát cắt và đảm bảo không cho nguyên liệu rơ i xuống dưới trước khi
được cắt thành các khúc nhỏ.
KCS: Kiếm tra nhanh bằng thiết bị phòng thí nghiệm, kiếm tra bằng cảm quan.
Hình 2.3 M áy chặt củ
2.1.2.5 Rasping (mài cạo)
M ục đích: N hằm phá vờ cấu trúc tế bào củ, giải phóng ra tinh bột tự do ra
khỏi tế bào củ, số còn lại là tinh bột liên kết.
Cách thực hiện: Be mặt tang quay của m áy mài có dạng r ăng cưa nên tạo ra
các lực nghiền, mài, chà, xát.
Trong quá trình mài p h ải cung cấp đủ nước đế tách tinh bột tự do và tinh bột
trong xơ sau đó dùng sữa tinh bột loãng ở lần chiết thứ 3 dội vào và đưa đi chiết
lọc.
KCS: Kiêm tra nhanh bằng thiết bị phòng thí nghiệm, kiếm tra bằng cảm quan.
22

24. Hình 2.4 M áy mài củ
2.1.2.6 Refingng (li tâm tách d Ịch bào)
M ục đích: Tách tinh bột ra khỏi xơ.
Yêu cầu: Tách độc tinh bột ra khỏi xơ.
Hình 2.5 M áy phân ly tách dịch bào
Cách thực hiện: Dịch bào củ khi thoát ra khỏi tế bào chứa tyrosin và enzym e
tyrosinase. Dưới tác dụng của enzyme này, tyrosin k ế t họp thêm gốc hydroxyl thứ
hai sau đó oxy hoá tiếp tục thành melanin có màu nâu sẫm làm tinh bột thu được
ko
trắng. Vì vậy phải tách chúng sau khi mài bàng cách dùng s o 2 để sulíĩt hoá dịch
sữa thô để tránh quá trình tạo màu. Nguyên tắc:
s + 0 2 = S 0 2 + Q (trong buồng đốt lưu huỳnh). (1)
SƠ 2 + H 20 = H + + H SO 3' (nén S 0 2 lên bồn hấp thụ). (2)
H SO 3' + H 20 = HO + H 2S 0 4 (Suíit hóa sữa). (3)
23

25. Chất khử là nguyên tử H sẽ tác dụng vào nối đôi của chất tạo màu làm cho
chất màu trở nên không màu.
Đe tăng hiệu suất của phản ứng thứ (2) phải tăng, gdieenj tích tiếp xúc giữa
S 0 2và nước bằng cách phun các tia nước vào dòng khí s o 2.
KCS: Kiềm tra hiệu xuất của quá trình phân ly.
2.1.2.7 Extracting (chiết lọc)
Mục đích: N hằm tách tinh bột còn sót lại trong x ơ và bã bằng cách dội nước
vào tinh bột thô sau khi nghiền tách xơ.
Yêu cầu: Chiết lọc hết phần tinh bột còn lại.
Cách thực hiện: Sữa tinh bột sau khi chiết lọc thì b ơm sang m áy lọc ly tâm
để tách nước đưa về độ ẩm 38 - 40 %.
2.1.2 .8 De - Hydrating (tách nước)
Mục đích: Làm giảm độ ẩm, tiết kiếm năng lượng cho quá trình sấy.
Cách thực hiện: Có hình chóp, nhờ lực ly tâm hạt nặng bắn ra ngoài,
V
ăng
vào thành trượt xuống, phần nhẹ bọ phần năng chiếm chồ, đẩy vào phía trong
được bơm bơm ra ngoài. Sau giai đ o ạn phân ly 1 đến giai đoạn phân ly 2 dịch
sữa gần như tách hoàn toàn. Có lóp vải lấy hạt tinh bột. Cào ra nhờ máng. N ước
qua đường ống ra ngoài. Hạt tinh bột chuyển qua hệ thống nắp tải, nhờ pit tải
chuyên đên hệ thông sây.
24

26. KCS: Kiểm tra độ ẩm đạt giá trị yêu cầu.
2.1.2.9 Drying (làm khô)
Mục đích: Giảm độ ẩm, làm khô sản phẩm bảo quản dê dàng trong thời gian
Yêu cầu: > độ ẩm 12%.
Cách thực hiện: Thực hiện trong máy sấy khí động.
Nhiệt độ không khí nóng 200 - 220°c tiếp xúc với tinh bột trong thời gian
ngắn giảm độ ẩm xuống 10 - 12 %.
xyclon Lúc này nhiệt độ tinh bột khoảng 50 - 57°c. Tinh bột được hút vào hệ
thống để làm nguội xuống 30 - 35°c
25

27. 2.1.2.10 Siíìing & Bagging (rây và bao gói)
Mục đích: Đ ảm bảo kích thước và đồng nhất của tinh bột nhắm làm tăn g chất
lượng và giá trị cảm quan của thành phẩm. Bột thành phẩm sau khi làm khô và làm
nguội xong cần phải cho vào bao kín bảo quản ngay vì bột dễ hút ấm và nhiễm mùi.
Việc đóng bao còn nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc bảo quản.
Hinh 2.9 Thiết bị rây và đóng gói
2.1.2.11 Starchproduct (sản phẩm)
Yêu cầu:
•
Độ âm không quá 12 %
•
Tạp chất: Không có.
•
Sâu mọt: Không có.
•
Mùa, mùi, vị: Bình thường
•
Không có kết cục hoặc kết tảng.
•
Độ chua: Không quá 3 ml NaOH lN/lOOg.
•
KCS: Dùng các dụng cục để xác định độ ẩm, tạp chất màu sắc.
26

28. 2.2 Quy trình sản xuất tinh bột khoai mì trong nước
2 .2.1 Quy trình
Băm và mài củ
Ly tâm tách bã
Thu hồi tinh bột khô
Thu hồi tinh bột tinh
Hoàn thiện sản phâm
Đóng gói
Sơ đồ 2.2: Quy trình sản xuất tinh bột khoai mì trong n ước
27

29. 2.2.2 Thuyết minh quy trình
2.2.2.1 Tiếp nhận củ khoai mì
Mục đích: Tiếp nhận khoai mì đế sản xuất.
Yêu cầu: Khoai mì nhiều bột ít sơ, vỏ củ và vỏ bao mỏng. Không bị sâu
bệnh, dập nát.
Cách thực hiện: Củ khoai mì được chứa trong sân rộng và chuyên vào
phễu chứa bàng băng tải.
2.2.22 Rửa và làm sạch
M ục đích: Công đoạn này được tiến hành nhằm loại bỏ các tạp chất có trên
vỏ củ khoai mì, bao gồm các bước rửa sơ bộ, tách đất đá, tách vỏ cứng và rửa lại
bằng nước.
Cách thực hiện: M áy bóc vỏ được dùng để tách vỏ cứng ra khỏi củ. Củ khoai
mì được đưa từ bồn chứa đến máy bóc vỏ bàng một băng tải. Tại đây, cát, đất đá và
chất thải khác tiếp tục được loại bỏ trong điều kiện âm. M áy bóc vỏ được thiết kế
theo hình ống có gắn thanh thép trên thành ống nh ư một lồng xoáy có khe hở rộng
khoảng lcm , mặt trong của máy có gờ xoáy giúp cho việc đưa củ đến một cách tự
động. Đe tăng hiệu quả loại bỏ đất cát có thể dùng gờ xoáy dạng bàn chải. Thôn g
thường khoai mì phải được loại cả vỏ cứng và vỏ lựa (dày khoảng 2 - 3 mm) và là
nơi có chứa đến 50 % tinh bột và hầu hết lượng axit xyanua hydric (HCN).
Củ khoai mì sau khi bóc vỏ được chuyển đến máy rửa. Quá trình rửa được
tiến hành bằng cách phun nư ớ c lên nguyên liệu củ khoai mì với những bánh chèo
đặt trong
một máng nước. M áng nước trong m áy rủa được thiết kế hình chữ u,
cho phép củ khoai mì di chuyển với khoảng cách dài h ơn, trong thời gian lâu hơn.
Tại đây, quá trình rửa để làm sạch, loại bỏ lớp v ỏ ngoài cũng như mọi tạp chất khác.
Công đoạn rửa nên sử dụng vòi phun áp lực cao để tăng hiệu quả rửa. Neu rửa
không hiệu quả, các hạt bùn dính trên củ sẽ là nguyên nhân làm giảm độ trắng của
dịch sữa và sản phẩm.
N ước rửa và nước dùng đề bóc vỏ có thể được lấy từ các máy phân ly tinh
bột. N ước rửa tái sử dụng được chứa trong bể chứa trư ớ c khi dùng.
28

30. Củ khoai mì tươi sau khi rửa được băng tải chuyển đến công đoạn sau. Sau
công đoạn này, 1000 kg khoai mì củ tươi cho khoảng 980 kg khoai mì sạch.
2.2.23 Băm và mài củ
Mục đích: M ục đích của quá trình này nhằm làm vỡ củ, tạo thành các mảnh
nhỏ, làm tăng khả năng tinh bột hoà tan trong nước và tách bã.
Yêu cầu: Kích thước khoai mì sau băm và mài đạt yêu cầu.
Cách thực hiện: Củ khoai mì khi ra khỏi máy rửa, qua b ang tải, được băm
thành những mảnh nhó khoảng 1 0 - 2 0 mm tại m áy băm. M áy băm được gắn 2 bộ
lưỡi, bộ thứ nhất có 20 lưỡi cố định, theo cấu trúc chuẩn của khoảng cách khe, bộ
thứ 2 gồm 21 lưỡi gắn với một trục chính ở 4 góc khác nhau. Trục chính được
chuyển động bàng mô tơ điện 240 vòng/ phút. Sau khi băm , nguyên liệu được
chuyển vào máy mài bằng vít tải và bộ phận phân phối d ăm.
Việc mài củ có hiệu quả là yếu tố cần thiết để cho sản lượng tinh bột cao.
M áy mài có m ột rôtơ được chế tạo bằng thép không rỉ, có các rãnh để giữ các
lưỡi mài, rôtơ này đặt trong hộp vỏ để bề mặt mài tạo thành vách đứng có thể
chứa củ, đối diện với mặt mài là một đệm chèn cho phép điều chỉnh kích thước
bột mài. Bằng cách chèn bộ đệm này, củ khoai mì tư ơ i sẽ được mài trên bồ mặt
lưỡi mài. Bã khoai mì được đẩy ra từ các khe hở ở đáy. Trong quá trình mài,
nước được đưa vào phễu nhằm giảm nhiệt lượng sinh ra và đẩy bã khoai mì ra
khỏi máy. Trong quá trình này, HCN trong củ khoai mì ở trạng thái tự do, hoà
tan dần trong nước đến khi không còn trong sản phấm. Sự tiếp xúc giữa axit
HCN với sắt dễ hình thành chất ferocyanid làm cho dịch tinh bột khoai mì có
màu hơi xanh lơ. Do vậy ở công đoạn này tất cả các bộ phận thiết bị có tiếp xúc
với dịch tinh bột khoai mì cần được làm bằng thép không rỉ. Dịch sữa tạo thành
sau quá trình này được bơm sang công đoạn tiếp theo.
2.2.2.4 Ly tâm tách bã
M ục đích: Cô đặc dịch sữa và loại bã xơ, tách tinh bột ra khỏi nước và bã.
Yêu cầu: Tinh bột được tách khỏi sợi xenlulose, làm sạch sợi mịn trong bột
sữa và tay trắng tinh bột đế tránh lên men và làm biến màu.
29

31. Cách thực hiện: Thông thường việc tách bã được tiến hành 3 lần bàng công
nghệ và thiết bị ly tâm liên tục. Dịch sữa được đưa vào bộ phận rổ hình nón và có
những vòi phun nước vào bã trong suốt quá trình rủa bã và hoà tan tinh bột. Phần
xơ thu hồi, sau khi đã qua giai đoạn lọc cuối cùng, có chứa 90 - 95 % hàm lượng
nước và một tỷ lệ thấp là tinh bột sót. Đây là điều kiện thuận lợi đế tách bã và tinh
bột. Do vậy, tinh bột sữa sau khi đi qua bộ phận ly tâm đầu tiên với kích thước khe
hở hợp lý sẽ được tiếp tục bơm qua các bộ phận ly tâm tiếp theo. Bộ phận ly tâm
gồm có 2 công đoạn và được thiết kế với sàng rây mịn. Trong các bộ phận ly tâm
này thường có bộ phận lọc mịn và bộ phận lọc cuối để thu hồi triệt để tinh bột. Phần
xơ mịn được loại bỏ làm thức ăn chăn nuôi.
Sữa tinh bột loại thô sau khi qua máy lọc lần cuối đạt mức độ cô đặc khoảng
30°Bx hoặc 5,1 - 6°Bx, hoặc tương đương 54 kg tinh b ộ t khô/ m 3 dịch. Dịch tinh bột
này còn chứa các tạp chất như protein, chất bco, đường và m ột số chất không hoà
tan như
những hạt xelulose nhỏ trong quá trình mài củ. Các tạp chất sẽ bị loại bỏ
trong quá trình tinh lọc tinh bột.
2.2.2.5 Thu hồi tinh bột thô:
M ục đích: Tách bã và tách dịch.
Cách thực hiện: Việc tách bột th ô có thể được tiến hành bằng phương
pháp
lắng nhiều lần, lọc, hoặc và ly tâm. Ph ương pháp lắng được tiến hành với quy mô
nhỏ. Với qui mô trung bình và lớn, quá trình tách tinh bột từ sợi xelulose được tiến
hành bằng phương pháp lọc hoặc ly tâm liên tục.
Đây là phương pháp lọc tinh bột từ sợi xellulose ở giai đoạn lọc cuối trước
khi thải bã. Lọc tinh bột được tiến hành qua ly tâm rô xoáy liên tục. H ỗn họp tinh
bột và bã được đưa vào bộ phận sàng quay hình nón và những vòi phun n ước rủa
bã. Độ dài hình nón này đảm bảo thu lại hoàn toàn tinh bột. Bã được thu gom đến
bộ phận ép bã. N ước sau khi ép bã có thể đưa vào tái sử dụng cho qui trình sản xuất
để tiết kiệm nước. Sau công đoạn này, dịch sữa thô đạt 5 % chất khô.
2.2.2.6 Thu hồi tinh bột tinh:
M ục đích: Ly tâm tách nước để thu hồi tinh bột tinh.
30

32. Yêu cầu: Trong sữa tinh bột, hàm lượng các chất dinh dường và đường khá
cao, nên các vi sinh vật phát triển dẫn đến hiện tượng lên men gây mùi. Sự thay đối
tính chất sinh hóa này làm ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm. Vì vậy, yêu cầu
trong giai đoạn này phải diễn ra nhanh, bàng máy ly tâm siêu tốc và liên tục thiết kế
theo công nghệ thích họp để tách nước và nâng cao nồng độ tinh bột.
Cách thực hiện: Tinh bột sữa được đưa vào máy ly tâm siêu tố c bàng vòi
phun thiết kế theo hai nhánh chính và phụ đặt trong thành bồn. N ước rửa được bơm
vào máy đồng thời. Việc phân ly tách tinh bột sữa có tỷ trọng cao h ơn và tinh bột
sữa có tỷ trọng thấp h ơn nhờ những, đĩa hình chóp nón trong bồn m áy phân
ly. Các thành phần nhẹ là tinh bột dạng sữa có nồng độ thấp được đưa qua các đĩa
phân ly đặt ở bên trong bồn phân ly. Bồn phân ly được lắp các ống dẫn nước rửa để
hoà tan tinh bột. Nhiều máy phân ly được lắp đặt theo một dãy liên tục.Tinh bột sau
công đoạn này đạt nồng độ 20°Bx.
Phương pháp ly tâm k h ử nước này được thiết kế theo kiến ro, lắp, bộ phận
chậu có đục lỗ, một tấm vải lọc và một tấm lư ớ i có lỗ rất nhỏ đặt ớ bên trong. Tinh
bột được chuyên vào ớ dạng lỏng. Trong suôt quá trình phân ly tách n ước được loại
bỏ bới màng lọc và tinh bột được giữ lại ớ thành chậu tạo thành bánh hình trụ. Chu
kỳ hoạt động máy bắt đầu diễn ra từ lúc nạp tinh bột sữa ở 18 - 20°Bx vào bộ phận
hình rổ cho dến khi đạt mức cho phép thì ngừng nạp. Sau khi hoàn tất chu kỳ nạo
bột thì quá trình nạp dịch tinh bột mới bắt đầu hoạt đông trở lại. Sau ly tâm tách
nước, tinh bột tinh bột thu được đạt độ ấm 38 %, được chuyến sang công đoạn sau
dưới dạng bánh tinh bột.
222.1 Hoàn thiện sản phẩm:
M ục đích: Làm tăng giá trị của sản phẩm.
Cách thực hiện: Bánh tinh bột sau khi được tách ra từ công đoạn trên được
làm tơi và sấy khô tiếp tục tách nước nhàm mục đích bảo quản lâu dài. Việc làm tơ i
tinh bột ướt là rất cần thiết khi tăn g bề mặt tiếp xúc của hạt tinh bột với không khí
nóng trong quá trình sấy. Đe làm tơi, tinh bột ướt được dẫn đến bộ phận vít tải làm
tơi và bộ phận rây bột tự động. Nhiệt độ ở bộ phận này được giữ ổn định là 55°c.
Tinh bột được sấy bàng máy sấy nhanh. Tinh bột ướt được nạp vào máy sấy
nhanh để đạt hàm ẩm 10 - 13 %. Quá trình sấy do không khí nóng được tạo ra từ bộ
31

33. phận trao đổi nhiệt với môi chất là dầu nóng. L ượng không khí được sấy nóng đi
qua bộ phận lọc đổ làm sạch, khử bụi, tạp chất bẩn trong không khí. Không khí cấp
vào máy sấy ở nhiệt độ 180 - 200°c. Trong quá trình sấy, tinh bột được chuyển đi
bằng khí từ đáy lên đỉnh tháp sấy bàng hơi nóng khoảng 150°c và sau đó rơi
xuống. Quá trình sấy được hoàn tất trong thời gian rất ngắn (vài giây) bảo đảm cho
tinh bột không bị vón và không bị cháy. V iệc giảm nhiệt độ tinh bột ngay sau khi
sấy có ý nghĩa quan trọng. Vì vậy m áy sấy được lắp bộ phận xoáy gió đặc biệt đê hạ
nhanh nhiệt độ sản phâm.
2.2.2 .8 Đóng gói sản phẩm
M ục đích: Bảo quản sản phẩm.
Cách thực hiện: Tinh bột sau khi sấy khô được tách ra khỏi dòng khí nóng,
được làm nguội ngay bởi dòng lốc khí nóng và hoạt động đồng thời của van quay.
Sau đó tinh bột này được đưa qua rây hạt đê bảo đảm tạo thành hạt tinh bột đồng
nhất, không kết dính vón cục, đạt tiêu chuấn đồng đều về độ mịn. Tinh bột sau khi
qua rây được bao gói thành phẩm.
Trung bình từ 1.000 kg khoai mì củ tư ơ i thu được 250 kg tinh bột, 20 kg tinh
bột khoai mì thứ phẩm và 70 kg phế phụ liệu khác (bã, mủ...)
2.3 ứ n g dụng của tinh b ộ t khoai mì
Tinh bột khoai mì có rất nhiều ứng dụng trong công nghiệp: Nh ư công
nghiệp thực phẩm, công nghiệp đúc, công nghiệp dược, công nghiệp giấy, công
nghiệp dệt, công nghiệp chế biến g ỗ ...
2.3.1 ứ n g dụng tinh bột biến hình trong công nghiệp thực phẩm
2.3.1.1 ứ n g dụng tinh bột biến hình bàng phư ơng pháp acid làm chất ổn định
sữa chua.
Tinh bột biến hình bằng phương pháp axit được ứng dụng rộng rãi trong các
ngành công nghiệp. Bên cạnh khả năng tạo gel, chất làm ổn định, chất làm đặc còn
có khả năng tan dễ dàng trong nước ấm, là một phụ gia quan trọng đế sản xuất các
sản phâm hòa tan như cà phê, bột trái cây, bột sữa chua, bột đậu nành và các loại trà
uống khác. Trong công nghiệp dệt và công nghiệp giấy cũng là thành phần không
thể thiếu được, để làm tăng độ bền độ mài m òn và độ bóng của sản phẩm. H iện tại
32

34. các nhà máy sữa thường dùng phụ gia polyaards cho sản phẩm sừa chua, nó tạo gel,
tạo độ đặc và làm ổn định khối sữa chua thành phẩm nhưng phải nhập ngoại đắt
tiền,có thế thay thế bằng tinh bột biến hình đế tạo gel và làm chất ôn định sữa chua.
2.3.1.2 Xúp bột đóng hộp
Tinh bột được sử dụng số lượng lớn trong công nghiệp cho cả hai mục đích
làm đặc và làm đầy. Khi yêu cầu làm đặc, tính chất nhớt của hồ tinh bột là quan
trọng không những độ nhớt mà cả cấu trúc. Tinh bột sử dụng phải đảm bảo độ đặc
trung cũng phải có vị và cấu trúc chấp nhận được, hồ tinh bột sử dụng cho mục đích
này phải bền khi xử lý nhiệt và khuấy trong quá trình sản xuất cũng nh ư bảo quản.
Tinh bột liên kết ngang phù hợp cho yêu cầu này.
Sự làm đầy của tinh bột cung cấp bằng nhiều cách khác nhau. Sự làm đầy
làm taq8ng hàm lượng chất rắn của xúc trong khi chỉ số độ nhót không quan trọng.
Tinh bột oxy hoá được dùng cho mục đích này.
2.3.1.3 Kẹo
Kẹo là sản phẩm sử dụng lớn tinh bột. Kẹo có nhiều loại kẹo: Kẹo socola,
kẹo bơ cứng, gôm cứng, gôm mềm, kẹo cứng, kẹo mềm ... ơ các sản phấm này tinh
bột biến tính, dextrin, xiro maltose, xireglucose th ường được sử dụng.
Tinh bột biến đôi acid sử dụng trong trườ ng hợp này với mục đích tạo gel, nó
có thể sử dụng ở hàm lượng cao nhưng vẫn có khả năng lấp đầy khuôn. Xirô
m altose, xirô glucose sử dụng trong trường họp này với mục đích tạo ngọt nhưng
không có hiện tượng tạo tinh thê như đường sacarose.
2.3.1.4 M ứt đông
Gần đây người ta thừong sử dụng xirô glucose có chỉ số trung bình và cao để
thay thế đường sacarose với mục đích tạo ngọt và bảo quản mứt đông. Irô glucose ít
có khuynh hướng tạo tinh thể. Sử dụng xirô glucose loại trừ hiện t ượng tạo mùi và
vị cay khi chế biến mứt bàng cách nghiền trái cây với sulíĩt.
2.3.1.5 Bánh nướng nhân thịt
Thông thường thành phần của bánh gồm t inh bột, thịt và nước xốt thịt. Neu
thịt và nước xốt trộn quá loãng nó sẽ thấm sang kgối bột nhão và gây ẩm cho bánh
nướng không hấp dẫn. M ột lượng nhỏ tinh bột hiện diện trong hỗn họp thịt sẽ tạo
33

35. đặc và cầm giừ nước xốt và ngăn cản nước xốt thấm ra vỏ bánh, hồn họp thịt và
nước xốt không bị tạo gel cứng khi làm nguội, tinh bột liên kết ngang được sử dụng
cho mục đích này.
2.3.1.6 M ứt cam và mức chanh
Sử dụng tinh bột trong mứt trái cây với số 1ượng lớn có thể thưong mại hoá.
Tinh bột sử dụng ở đây làm đầy và tạo đặc. mút chanh có thể được tạo với cấu trúc
bóng nượt và ít có khuynh hướng thoái hoá và chảy nước.
2.3.1.7 Kem
Thành phần chính của kem là đường, chất tạo bco, sữa gầy và lượng nhỏ chất
đồng hoá, ổn định, và chất làm đầy. Chất làm đầy đòi hỏi tăng hàm lượng chất rắn
không tăng độ ngọt , độ nhót, và ôn định. Đó chình là tinh bột sử lý enzyme. Chât
tạo bco có tính ổn định cao có thể sử dụng tinh bột este hoá.
2.3.2 Công nghiệp dược
Dược liệu và thuốc thường được sử dụng liều lượng nhỏ, nhưng chính xác.
Điều này được thực hiện bàng cách phân tán thuốc vào chất mang, sau đó tạo viên
nang hoặc viên nén. Chất mang thư ờ ng dùng là tinh bột bởi vì chúng có mùi dễ
chịu, không màu và dề tiêu hoá. Ngoài ra ng ười ta còn dùng tinh bột este dùng làm
m àng bao đế chữa vết thương ở da.
2.3.3 Công nghiệp giấy
Tinh bột được sử dụng vào cà ba công đoạn cảu quy trình sản xuất giấy.
Công đoạn 1: Là công đoạn nghièn bột giấy trước khi chế biến thành từng
tấm. Trong công đoạn này tổng lượng tinh bột, tinh bột cation, t i nh bột alpha vào
khoảng 2 - 3 % so với xenllulose.
Công đoạn 2: Là công đoạn chế biến bột giấy thành từng tờ. Dung dịch
không nhừng làm chức phủ bề mặt, và còn làm t ăng đột trơn nhẵn của bề mặt tring
quá trình sấy khô. Trong công đoạn này thường dùng tinh bột oxy hoá, tinh bột biến
tính acid và tinh b ộ t cation.
Công đoạn 3: Là công đoạn sản xuất các giấy đặc biệt như bìa sách, giấy làm
lịch, hộp. Trong công đoạn này thường sử dụng tinh bột oxy hoá, tinh bột
hydroxyetyl, tinh bột phosphat.
34

36. 2.3.4 Công nghiệp dệt
Tinh bột sử dụng vào cả ba công đoạn sản xuất vải.
Công đoạn 1: Tinh bột được sử lý với sợi trước khi dệt, chúng sẽ làm cho sợi
m ịn và ít lông hơn, sau đó làm tăng đ ộ chịu kéo của sợi. T hường được sử dùng nhất
là dãng tinh bột oxy hoá, tinh bột hydroxyetyl.
Công đoạn 2: Công đoạn hoàn tất thường dùng tinh bột biến đổi acid, destrin,
và một lượng nhỏ xirô glucose. Tinh bột biến đởi acid sử dụng khi vải đòi hỏi chắc
và cứn. Tinh bột này có thể sử dụng với nồng độ cao nhưng vẫn điều chế dễ dàng.
Sử dụng dextrin khi vải đòi hỏi mềm và xốp, tinh bột này độ nhót không cao dễ
chảy ngay cả khi nồng độ cao. Xirô glucose sử dụng khi vải đòi hỏi dẻo và giữ ẩm
Ngoài ra khi sản xuất các loại thảm người ta còn sử dụng tinh bột este với mục đích
làm cho tấm vải dai và phẳng, tinh bột này không bị thoái hoá khi nhiệt độ thấp.
Công đoạn 3: Công đoạn in ấn, trong công đoạn này người ta thường sử dụng
gôm Anh và tinh b ộ t este được sử lý với kiềm để làm thuốc nhuộm. Hỗn hợp
dextrin này đòi hỏi phải trơ với thành phần khác của thuốc nhuôm, độ chảy cao giúo
cho việc in ấn thuận lợi.
2.3.5 Công nghiệp đúc
Trong công nghiệp đúc tinh bột đóng vai trò làm chất kết dính đế tạo khuôn.
Hồn họp dextrin vàng, tinh bột alpha, dextrin được trộn với cát, đất sét và nước để
tạo khuôn theo hình dáng thích hợp.
2.3.6 Công nghiệp keo dán
Bản chất kết dính của keo dán là do độ bền liên kết giữa keo và vật liệu cũng
như độ bền của keo quyết định. Các liên kết thường là : liên kết c ơ học , liên kết
mao quản, liên kết hydro, liên kết V an d erw aals... Chính vì th ế keo dàn sản xuất từ
tinh bột thường phù họp cho các vật liệu cấu tạo từ xenllulose nh ư : G ồ, giấy, vải
sợ i...
M ột trong những yêu cầu về keo dán phải dễ phân tán, bền với tác động môi
trường, vẫn linh động khi ở nồng độ cao. Đẻ tăng độ bền kết dính người ta thường
kết hợp dextrin với borax trong môi trư ờ ng kiềm cao.
35

37. Chu o ng 3: KÉT LUẬN
Sản phâm tinh bột sản xuất từ củ khoai mì t ươi.
Chỉ tiêu
Kết quả quan sát
Trạng thái cảm quan
M àu trắng bột mịn không lẫn tạp chất
không mùi
Độ ẩm (% khối lượng)
12.54
Hàm lượng tro(% khối lượng)
0.15
Hàm lượng tinh bột (% khối lượng)
85.82
pH
5.85
Hàm lượng am ylose (% )
16.89
Hàm lượng am ylopectin (%)
83.11
Kết quả thu được từ bảng cho thấy tinh bột khoai mì có độ âm là 12.54 %
đây là độ ẩm thích hợp để bảo quản các sản phẩm tinh bột. tinh bột nguyên liệu
chứa một lượng nhỏ muối vô cơ , biểu thị bằng hàm lượng tro là 0.15 %khối
lượng. Thông thường tro của tinh bột thương mại chứa chủ yếu sodium,
potassium, m agnesium và calaum d ư ớ i dạng các họp chất kim loại (Swinkels
1985). pH của tinh bột nguyên liệu đo được là 5.85 nằm trong khoảng pH trung
bình của các loại tinh bột thương mại, thường từ 4.6 - 6.2. Hàm lượng amylose
nằm trong khoảng 1 7 - 2 7 % tương đương với nhiều loại tinh bột khác.
Tinh bột được sản xuất từ khoai mì tư ơ i chứa hàm lượng xơ nhỏ, sản phâm
có màu trắng, hiệu suất thu hồi và chất lượng tinh bột cao.
36