Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
4 Luận Văn Tốt Nghiệp (Autosaved).pdf (p.5-53)

4 Luận Văn Tốt Nghiệp (Autosaved).pdf (p.5-53)

Tải bản đầy đủ - 0trang

CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT HIGH FRUCTOSE CORN

SYRUP (HFCS).................................................................................................................. 29

3.1. Giới thiệu chung .......................................................................................................... 29

3.2. Lịch sử phát triển ......................................................................................................... 29

3.3. Các loại enzyme sử dụng ............................................................................................. 31

3.4. Quy trình cơng nghệ sản xuất HFCS .......................................................................... 33

3.4.1. Sơ đồ quy trình .................................................................................................. 33

3.4.2. Thuyết minh quy trình ....................................................................................... 35

3.5. Kết luận........................................................................................................................ 41

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ .............................................................. 43

TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................. 44



ii



DANH MỤC HÌNH



Hình 1.1: Bắp ........................................................................................................................ 2

Hình 1.2: Cấu tạo hạt bắp ..................................................................................................... 4

Hình 1.3: Bột bắp.................................................................................................................. 9

Hình 2.1: Quy trình sản xuất maltodextrin ......................................................................... 15

Hình 2.2: Thiết bị thủy phân............................................................................................... 18

Hình 2.3: Thiết bị lọc .......................................................................................................... 24

Hình 2.4: Hệ thống sấy phun 2 giai đoạn ........................................................................... 26

Hình 3.1: HFCS .................................................................................................................. 30

Hình 3.2: Hai loại sản phẩm phổ biến có sử dụng HFCS .................................................. 31

Hình 3.3: Chức năng của enzyme ....................................................................................... 32

Hình 3.4: Sơ đồ quy trình sản xuất HFCS .......................................................................... 34

Hình 3.5: Nồi nấu ............................................................................................................... 36

Hình 3.6: Thiết bị lọc ép khung bản ................................................................................... 39



iii



DANH MỤC BẢNG



Bảng 1.1: Thành phần hóa học của bột bắp.......................................................................... 9

Bảng 1.2: Chỉ tiêu của bột bắp ........................................................................................... 10

Bảng 2.1: Tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm của Maltodextrin (Theo tiêu chuẩn của Grain

Processing Corporation, Mỹ).............................................................................................. 27



iv



LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay, bên cạnh việc sử dụng sắn thì bắp cũng là một trong những cây lương thực

được sử dụng để sản xuất tinh bột. Sản phẩm từ cây bắp được sử dụng trong thực phẩm

như dùng làm tinh bột biến tính, làm nguồn nguyên liệu để chế biến các loại bánh… Tuy

nhiên, nó khơng chỉ có ứng dụng rộng rãi trong công nghệ sản xuất thực phẩm mà trong

các lĩnh vực khác, tinh bột bắp cũng đóng vai trò vơ cùng quan trọng như làm chất kết

dính, thức ăn gia súc, làm màng bao trong dược phẩm, sản xuất giấy… Qua đó ta thấy

tinh bột bắp có rất nhiều ứng dụng trong các ngành sản xuất khác nhau. Chính vì vậy trên

thị trường giá bắp nguyên liệu mới được tăng lên gần đây, kéo theo sự quan tâm trở lại

của bà con nông dân sau nhiều năm thăng trầm của việc phát triển cây bắp, diện tích và

sản lượng bắp cũng được tăng lên. Bên cạnh đó tinh bột bắp có thể được ứng dụng vào

cơng nghệ sản xuất, tạo ra các sản phẩm từ tinh bột bắp như: công nghệ sản xuất

Maltodextrin từ bột bắp, HFCS - một chất làm ngọt thay thế chất lỏng sucrose. HFCS đã

trở thành một chất làm ngọt lớn và phụ gia sử dụng rộng rãi, nó được sử dụng rộng rãi

trong trái cây đóng hộp, nước sốt, súp, gia vị, bánh nướng, và nhiều loại thực phẩm chế

biến khác. Nó cũng được sử dụng rất nhiều trong ngành công nghiệp sữa như: sữa chua,

sữa hương vị, kem, và món tráng miệng đơng lạnh khác.



v



CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN



1.1. Sơ lược về cây bắp

1.1.1. Lịch sử về cây bắp

Bắp có tên khoa học là Zea mays L. Trong tiến Anh “maize” xuất phát từ tiếng Tây Ban

Nha (maíz) là thuật ngữ trong tiếng Taino để chỉ lồi cây này, là từ thơng dụng Vương

quốc Anh để chỉ cây bắp. Tại Hoa Kỳ, Canada và Australia, thuật ngữ hay được sử dụng

là corn, là từ trước đây dùng để gọi cho một loại cây lương thực, hiện nay thuật ngữ này

dùng để chỉ cây bắp, là dạng rút gọn của "Indian corn" là “cây lương thực của người Anh

điêng”.

Lịch sử nghiên cứu thuộc các lĩnh vực khảo cổ, di truyền học, thực vật học, dân tộc học

và địa lý học đưa ra nhiều giả thuyết. Có giả thuyết cho là nguồn gốc cây bắp khoảng năm

5.500 tới 10.000 trước công nguyên (TCN). Những nghiên cứu về di truyền học gần đây

cho rằng quá trình thuần hóa bắp diễn ra vào khoảng năm 7000 TCN tại miền trung

Mexico và tổ tiên của nó là loại cỏ teosinte hoang dại gần giống nhất với bắp ngày nay

vẫn còn mọc trong lưu vực sơng Balsas. Liên quan đến khảo cổ học, người ta cũng đã

phát hiện bắp có sớm nhất tại hang Guila Naquitz trong thung lũng Oaxaca, có niên đại

vào khoảng năm 4.250 TCN, các bắp ngơ cổ nhất trong các hang động gần Tehuacan,

Puebla, có niên đại vào khoảng 2750 TCN. Một số giả thuyết cho rằng, có lẽ sớm nhất

khoảng năm 1500 TCN, bắp bắt đầu phổ biến rộng và nhanh, bắp là lương thực chính của

phần lớn các nền văn hóa tiền Columbus tại Bắc Mỹ, Trung Mỹ, Nam Mỹ và khu

vực Caribe. Với người dân bản xứ tại đây, bắp được suy tôn như bậc thần thánh và có tầm

quan trọng về mặt tơn giáo do ảnh hưởng lớn của nó đối với đời sống của họ.

Việc gieo trồng bắp đã lan rộng từ Mexico vào tây nam Hoa Kỳ sau đó vào đông bắc

nước này cũng như đông nam Canada, làm biến đổi cảnh quan các vùng đất này do thổ

dân châu Mỹ đã dọn sạch nhiều châu Âu và phần còn lại của thế giới sau khi có tiếp xúc

của người châu Âu với châu Mỹ.



1



Bắp được đưa vào châu Âu đầu tiên ở Tây Ban Nha trong chuyến thám hiểm thứ hai của

Columbus vào khoảng năm 1494. Người châu Âu đã nhận biết được giá trị của nó và

nhanh chóng phổ biến rộng rãi. Vào những năm đầu của thế kỷ XVI, bằng đường thủy các

tầu của Bồ Đào Nha, Tây Ban Nha, Italia đã đưa cây bắp ra hầu hết các lục địa của thế

giới cũ. Năm 1517, bắp xuất hiện ở Ai Cập, Thổ Nhĩ Kỳ, Pháp, Đức sau đó là nam châu

Âu và Bắc Phi. Năm 1521, bắp đến Đông Ấn Độ và quần đảo Indonesia. Vào khoảng năm

1575 bắp đến Trung Quốc.

Ở Việt Nam cây bắp được trồng rộng rãi ở khắp đất nước, được xem như là một cây

lương thực, cây bắp đem lại những giá trị dinh dưỡng đối với con người và cây bắp cung

cấp được nhiều chất sơ. Cây bắp được sử dụng để làm ra loại bột giúp ích cho việc sản

xuất hoặc chế biến những món ăn.



Hình 1.1: Bắp

1.1.2. Phân loại cây bắp

Dựa vào cấu tạo tinh bột của nội nhũ hạt, bắp được chia thành 5 loại sau đây:

- Bắp răng ngựa: Hạt to, dẹt, đầu hạt có vết lõm như hình cái răng. Hai bên sườn hạt là

tinh bột miền sừng, đầu và giữa hạt là chất tinh bột mềm (miền bột). Vỏ hạt màu vàng,

2



đôi khi màu trắng. Bắp răng ngựa có hàm lượng tinh bột từ 60 - 65% khối lượng hạt,

trong đó 21% là amylose, 79% có amylopectin. Bắp răng ngựa chủ yếu dùng để sản xuất

thức ăn gia súc, và còn dùng làm nguyên liệu cho công nghiệp hay thức ăn cho người.

- Bắp đá: Hạt tròn, nội nhũ chứa nhiều tinh bột miền sừng, vỏ hạt có màu trắng ngà,

màu vàng hay màu đỏ. Bắp đá có hàm lượng tinh bột chiếm từ 56 - 75% khối lượng hạt,

trong đó 21% là amylose, 79% là amylopectin. Bắp đá được dùng để chế biến thức ăn cho

người và gia súc, hay dùng làm nguyên liệu cho cơng nghiệp.

- Bắp nếp: Hạt tròn, to, bề mặt nhẵn, màu trắng đục hoặc màu vàng. Hàm lượng tinh

bột chiếm khoảng 60% khối lượng hạt, trong đó amylopectin chiếm gần 100%, amylose

hầu như không đáng kể. Bắp nếp chủ yếu dùng làm thức ăn cho người, và còn làm nguyên

liệu cho công nghiệp sản xuất bánh kẹo.

- Bắp bột: Hạt bẹt và tròn đầu, mặt hạt nhẵn. Nội nhũ có màu trắng đục, cấu tạo xốp, dễ

hút nước. Hàm lượng tinh bột chiếm từ 55 - 80% khối lượng hạt, trong đó 20% là

amylose, 80% là amylopectin. Bắp bột dùng hầu hết làm thức ăn cho người.

- Bắp đường: Hạt thường nhăn nheo, vỏ có màu vàng, trắng hoặc tím. Hàm lượng tinh

bột của nội nhũ khoảng 25 - 47% khối lượng hạt, hàm lượng đường và dextrin khá cao, có

thể đến 19 - 31% khối lượng hạt. Thành phần tinh bột của bắp đường gồm: 60 - 90%

amylose, 10 - 40% amylopectin. Bắp đường được dùng làm thức ăn cho người và sử dụng

trong công nghiệp thực phẩm.

1.1.3. Đặc điểm sinh học

Thân cây bắp trông tương tự như thân cây của các loài tre và các khớp nối (các mấu hay

mắt) có thể có cách nhau khoảng 20 - 30 cm. Bắp có hình thái phát triển rất khác biệt; các

lá hình mũi mác rộng bản, dài 50 - 100 cm và rộng 5 - 10 cm, thân cây thẳng, thông

thường cao 2 - 3 m, với nhiều mấu, với các lá tỏa ra từ mỗi mấu với bẹ nhẵn. Dưới các lá

này và ôm sát thân cây là các bắp. Khi còn non chúng dài ra khoảng 3 cm mỗi ngày. Từ

các đốt ở phía dưới sinh ra một số rễ. Các bắp ngô (bẹ ngô) là các cụm hoa cái hình bơng,

được bao bọc trong một số lớp lá, và được các lá này bao chặt vào thân đến mức chúng

không lộ ra cho đến khi xuất hiện các râu bắp màu hung vàng từ vòng lá vào cuối của bắp.

3



bắp ngơ là các núm nhụy thn dài trơng giống như một búi tóc, ban đầu màu xanh lục và

sau đó chuyển dần sang màu hung đỏ hay hung vàng. Trên đỉnh của thân cây là cụm hoa

đi sóc hình chùy chứa các hoa đực, được gọi là cờ bắp. Mỗi râu bắp đều có thể được

thụ phấn để tạo ra một hạt bắp trên bẹ bắp.

1.1.4. Cấu tạo hạt bắp



Hình 1.2: Cấu tạo hạt bắp

 Vỏ

Bắp là loại hạt trần nên khơng có vỏ trấu mà chỉ có lớp vỏ ngồi (vỏ quả) và lớp vỏ

trong (vỏ hạt). Chiều dày lớp vỏ khoảng 35 - 60 m. Vỏ quả gồm: lớp ngoài cùng, lớp

giữa, lớp trong. Vỏ trong: lớp ngoài (lớp sắc tố), lớp trong.

 Lớp aleurone

- Gồm những tế bào lớn, thành dày, trong có chứa hợp chất của Nitơ và những giọt chất

béo.

- Lớp này khơng chứa tinh bột.

- Hình dạng: hình vng hay hình chữ nhật.

 Tế bào nội nhũ

- Khối tế bào lớn, thành mỏng, có hình dạng khác nhau, xếp khơng có thứ tự rõ ràng.

4



- Gồm 2 phần: nội nhũ sừng và nội nhũ bột:

 Nội nhũ bột: nằm bên trong, gần phôi, mềm và đục, chứa nhiều hạt tinh bột.

Các hạt tinh bột lớn và trơn nhẵn. Liên lết các tế bào không chặt chẽ. Bên trong

màng lưới các hạt protein mỏng và không bao bọc xung quanh được hết các hạt tinh

bột.

 Nội nhũ sừng: cứng, trong mờ, nằm gần lớp vỏ, chứa nhiều hạt protein. Hạt

tinh bột hình đa giác, kích thước nhỏ, kết dính nhau rất sát.

 Phơi

Phơi nằm gần cuống hạt và dính liền với nội nhũ. Phôi chiếm 8 - 15% khối lượng hạt.

Cấu trúc của phôi khá xốp, thành phần chứa nhiều chất béo nên rất dễ bị hư hỏng.

1.1.5. Thành phần hóa học

 Nước

Chiếm khoảng 12 - 15% trọng lượng của hạt khi đạt độ chín hồn tồn, để khơ tự nhiên.

Thu hoạch tươi ẩm đạt 19 - 35%.

 Glucid

Nội nhũ chứa 73% glucid ở dạng tinh bột, đường và cellulose, ở phôi dạng đường và ở

vỏ dạng cellulose.

Tinh bột: bắp chứa khoảng 60 - 70% tinh bột. Hàm lượng amylose trong các giống khác

nhau thì khác nhau, nhìn chung khoảng 21 - 23% (trừ bắp nếp chỉ chứa toàn amylopectin).

Hạt tinh bột có cấu tạo đơn, hình dạng rất khác nhau, thường có dạng cầu hay đa diện

tùy theo giống và vị trí của hạt tinh bột trong hạt bắp. Kích thước hạt tinh bột khoảng 6 30 m.

Tinh bột và dầu béo tồn tại trong hạt nhân bắp giúp cho hạt giống nảy mầm.

 Các dạng đường và dẫn xuất:

- Tổng số đường chiếm 1 - 3%.

- Monosaccharide ở nội nhũ: glucose, fructose và đường trong cấu trúc của nucleotide.

5



- Disaccharide: chủ yếu là sacharose tập trung nhiều ở nội nhũ, một ít maltose.

- Trisaccharide và các oligosaccharide có rất ít trong hạt.

- Phytate: dạng dự trữ của myo - inositol là loại dẫn xuất duy nhất được tìm thấy trong

bắp.

 Protein

Trong nội nhũ protein và tinh bột ở dạng dự trữ. Lớp protein này định vị trong các thể

protein hình cầu, có màng bao bọc và có đường kính từ 2 - 5m. Các thể protein hình

cầu liên kết với thành một màng lưới protein.

Trong bắp, hàm lượng acid amin trong phôi khác với hàm lượng acid amin trong nội

nhũ.

Xét về mức độ cân đối giữa các acid amin khơng thay thế thì protein phơi có giá trị

cao hơn nội nhũ và tồn hạt do có hàm lượng lysine và tryptophan cao hơn. Giữa các

giống bắp khác nhau thì phân bố protein giữa phơi và nội nhũ cũng khác nhau. Do đó

cần phân tích kĩ để lựa chọn phương pháp chế biến phù hợp.

 Lipid

Trong các loại ngũ cốc, bắp có hàm lượng lipid cao nhất từ 3,5 - 7%. Phôi chứa 30 50% tổng số lipid. Ngồi ra còn một số nằm trong lớp aleuron của hạt. Thành phần chất

béo trong bắp là hỗn hợp các triglyceride của các acid béo như linoleic, oleic, palmitic,

steric, linolenic, arachidic, ngồi ra còn có lipid liên kết với gluten, cellulose, tinh bột và

các acid béo tự do. Nhờ thành phần lipid này giúp hòa tan chất màu carotenoid và phân bố

trong hạt tạo màu vàng cho hạt bắp.

 Khoáng

Bắp chứa khoảng 1,3% khoáng. Chất khoáng tập trung chủ yếu ở phơi chiếm khoảng

78% trong tồn hạt.

Một số khống có trong bắp như: P, K, Ca, Mg, Na, Fe, Cu, Mn, Zn...

 Vitamin

Các vitamin tan trong chất béo:

6



- Bắp chứa 2 loại vitamin tan trong chất béo là tiền vitamin A hay carotenoid và

vitamin E.

- Carotenoid được tìm thấy chủ yếu ở các giống bắp vàng, còn bắp trắng chứa rất ít.

Phần lớn carotenoid có ở nội nhũ sừng và có rất ít ở phơi. Betacarotene là tiền vitamin A

quan trọng. Hoạt tính vitamin sẽ bị giảm trong q trình bảo quản.

- Vitamin E: chứa nhiều trong phôi. Nguồn gốc vitamin E là bốn loại tocopherol, trong

đó alpha - tocopherol có hoạt tính sinh học mạnh nhất, còn gamma - tocopherol đóng vai

trò là chất chống oxi hóa.

- Vitamin tan trong nước chủ yếu được tìm thấy ở lớp aleuron, kế đến là trong phơi và

nội nhũ. Trong q trình chế biến lượng vitamin này mất đi rất nhiều.

- Vitamin B: trong hạt bắp có nhiều vitamin B1nhưng chứa ít vitamin B2, B6. 60 - 80%

vitamin này nằm trong protein hay tinh bột. Hàm lượng vitamin này tăng khi bón Ca cho

cây bắp.

- Vitamin PP: hàm lượg thấp hơn trong lúa mì và gạo. Tập trung chủ yếu ở lớp aleuron.

1.2. Tổng quan về bột bắp

1.2.1. Giới thiệu

Bột bắp là một loại bột mịn được làm từ các nội nhũ (phần lõi của hạt) của hạt bắp khô.

Bột bắp được sử dụng cho nhiều điều trong nấu ăn, nhưng phổ biến nhất là sử dụng như

một chất kết dính và chất làm đặc trong các món ăn khác nhau. Khơng giống như bột mì,

bột bắp thực sự trở nên định hình rõ ràng khi nấu chín. Nó cũng được sử dụng như là một

tác nhân chống kết dính trong đường bột. Tinh bột bắp có tất cả các tính chất của tinh bột

tự nhiên với một vài nét đặc trưng như đặc điểm khơng tạo bọt, khơng lỗng trong dung

dịch đang sôi.

Công dụng phổ biến nhất của bột bắp là chất làm sệt. Bột bắp còn được dùng để tạo độ

sánh cho các món xúp và đặc biệt là nước xốt thích hợp với nhiều thực phẩm thịt, cá, hải

sản. Không những thế, phủ bột bắp lên thực phẩm dùng để chiên cũng khiến món ăn giòn

hơn.



7



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

4 Luận Văn Tốt Nghiệp (Autosaved).pdf (p.5-53)

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×