QUY TRÌNH SẢN XUẤT BÚN KHÔ
I. Tổng quan về sản phẩm
1. Đặc điểm sản phẩm bún khô
2. Tiêu chuẩn sản phẩm
3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bún khô trên thế giới
II. Nguyên liệu gạo
1. Thành phần hóa học của hạt gạo
2. Giá trị dinh dưỡng của hạt gạo
3. Tiêu chuẩn gạo làm bún
III. Quy trình công nghệ
1. Giải thích quy trình
1.1. Quá trình ngâm gạo
1.2. Quá trình nghiền ướt gạo
1.3. Quá trình tách bớt nước
1.4. Quá trình hồ hóa
1.5. Quá trình nhào bột
1.6. Quá trình ép tạo sợi
1.7. Quá trình hấp
1.8. Quá trình ủ
1.9. Quá trình sấy
1.10. Làm nguội
1.11. Bao gói
34 trang |
Chia sẻ: netpro | Lượt xem: 7732 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Tiểu luận Quy trình sản xuất bún khô, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
hạt, khi hạt ở giai đoạn thu hoạch thì độ ẩm khoảng 16-28% tùy thuộc điều kiệm thời tiết khi thu hoạch. Lượng nước trong hạt ở hai dạng tự do và liên kết.
Glucid
Bao gồm tinh bột, đường, dextrin, cellulose, và hemicellulose. Hàm lượng glucid ở các phần khác nhau của hạt lúa rất khác nhau.
Phân bố của các loại glucid trong hạt gạo được trình bày trong bảng sau. Tinh bột tập trung chủ yếu ở nội nhũ. Trong cám, phôi, hàm lượng glucid không cao.
Bảng 4: Thành phần glucid trong gạo
Tinh bột
Là thành phần chủ yếu của hạt lúa, chiếm đến 90% lượng chất khô của hạt gạo xát. Tinh bột tồn tại dưới hai dạng là amylose và amylopectin có tỷ lệ thay đổi tùy thuộc vào giống lúa. Tinh bột quyết định giá trị cảm quan của hạt gạo. Hàm lượng amylose trong gạo quyết định độ dẻo của cơm. Nếu thành phần tinh bột trong gạo có 10-18% amylose thì cơm được xem là mềm, dẻo. Từ 25-30% thì cơm được xem là cứng. Các loại gạo Việt Nam có hàm lượng amylose thay đổi từ 18-45% amylose. Gạo nếp có thành phần tinh bột chủ yếu là amylopectin (xấp xỉ 100%), cơm rất dẻo và ít nở.
Hạt tinh bột của lúa gạo có hình dạng đa giác đặc trưng, kích thước thay đổi từ 2-10µm. Kích thước này nhỏ nhất trong số các hạt lương thực. Nhiệt độ hồ hóa tinh bột gạo trong khoảng 70-80oC.
Trong lúa gạo, đường tồn tại ở dạng chủ yếu là saccharose, ngoài ra còn có một ít đường glucose, fructose, và raffinose. Trong hạt lúa nảy mầm, tồn tại đường maltose.
Protein
Trong hạt lúa, protein tồn tại ba dạng là các hạt cầu protein lớn nằm cả ở hai vùng gần lớp aleurone (subaleurone) và trung tâm hạt. Các hạt cầu protein này có đường kính 1-2 µm. Các hạt cầu protein nhỏ, chủ yếu nằm ở vùng subaleurone, có đường kính 0,5-0,7 µm. Trong các hạt cầu, các sợi protein sắp xếp thành các vòng đồng tâm hay tia hướng tâm. Càng ở giữa hạt cầu thì mật ñộ protein càng cao. Dạng thứ ba là dạng “tinh thể” có đường kính từ 2-3 µm cũng chỉ tồn tại trong lớp subaleurone.
Phương pháp đốt đạm để xác định hàm lượng nitơ Kjeldahl vẫn thường được dùng để xác định hàm lượng protein trong gạo. Tuy nhiên hệ số chuyển đổi từ nitơ sang protein là 5,95. Hệ số này dựa trên hàm lượng nitơ trong gluten của gạo. Trong gạo, hàm lượng protein khôngcao. Tùy thuộc giống lúa, điều kiện canh tác mà hàm lượng protein thay đổi trong một khoảng khá rộng. Theo các số liệu của viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) thì trong số 15587 giống lúa lưu giữ tại viện, hàm lượng protein thay đổi từ 4,3-18,2%. Mức protein trung bình là 9,4%. Thông thường thì trong khoảng 7-10%. Trong các giống lúa thì các giống Japonica có hàm lượng protein cao hơn các giống lúa khác. Hàm lượng protein trong các giống lúa trồng vào mùa khô cũng cao hơn giống trồng vào mùa mưa. Các giống lúa ở Việt Nam có hàm lượng protein trong khoảng từ 5,26-10%.
Protein gạo cũng gồm bốn loại, trong đó glutelin hay còn có tên riêng là oyzenin chiếm đa số, các protein còn lại là albumin, globulin và prolamin (oryzin). Phân bố các loại protein trong các phần khác nhau của hạt được trình bày trong bảng sau:
Bảng trên cho thấy trong phôi và gạo lật có nhiều glutelin còn trong cám có nhiều các protein albumin và globulin. Thành phần protein của lúa gạo có đầy đủ 20 loại acid amin khác nhau. Nếu xét trên các acid amin không thay thế thì protein gạo có giá trị sinh học cao hơn của ngô và lúa mì. Thành phần các acid amin tham gia tạo nên các nhóm protein khác nhau thì khác nhau. Phân bố các acid amin tại các phần khác nhau của hạt cũng không giống nhau.
Bảng 7: Hàm lượng các acid amine trong hạt gạo
aEAAS: các acid amine không thay thế bao gồm cả cysteine và tyrosine
b: trên tổng chất khô.
Lipid
Trong lúa gạo, hàm lượng chất béo rất nhỏ chỉ khoảng 1,5-2,3%. Lipid tồn tại dưới dạng các giọt chất béo có kích thước <0,5µm trong lớp aleurone, <1 µm trong lớp subaleurone và <0,7 µm trong phôi và các phần khác của hạt.
Trong hạt thóc, lipid có thể ở các dạng các triglyceride đơn giản, acid béo tự do, glycolipid, các phosphatid và một số các lipid ñặc biệt như oryzanol, glycosyl glyceride, sphingolipid, tocol,….Hàm lượng của các chất béo trong hạt thóc được trình bày trong bảng sau :
Bảng 8: Thành phần các acid béo trong gạo
Tính chất
Trấu
Gạo lật
Gạo xát
Cám
Phôi
Gạo trắng
Tổng lipid (% khối lượng)
0,4
27
0,8
18,3
30,2
10,8
Chỉ số xà phòng hóa
145
181
190
184
189
Chỉ số Iod
69
94
100
99
101
Thành phần acid béo
Palmiric
18
23
33
23
24
23
Oleic
42
35
21
37
36
35
Linoleic
28
38
40
36
37
38
Các acid béo khác
12
4
6
4
3
4
Lipid trung tính, % tổng lipids
64
86
82
89
91
87
Triglycerides
-
71
58
76
79
72
Acid béo tự do
-
7
15
4
4
5
Glycolipids, % tổng lipids
5
8
4
2
5
Phospholipids, % tổng lipids
25
9
10
7
7
8
Phosphotidylcholine
11
4
9
3
3
3
Phosphatidylethanolamine
-
4
4
3
3
3
Lysophos
Phatidylcholine
-
<1
2
<1
<1
<1
Lysophosphatidylethanolamine
-
1
-
-
-
Qua bảng trên ta nhận thấy hàm lượng chất béo tập trung nhiều nhất ở phôi (30,2% khối lượng phôi) và cám (18,3% khối lượng cám). Acid palmitc và linoleic chiếm đa số các acid béo của hạt thóc. Hàm lượng linoleic cao (40%) làm cho dầu cám có giá trị sinh học cao. Hàm lượng các phospholipids cao cũng làm tăng giá trị sử dụng của dầu cám. Tuy nhiên, hàm lượng acid béo không no nhiều nối đôi cao làm cho cám vừa tách khỏi hạt gạo rất dễ bị oxy hóa tạo mùi khó chịu.
Chất khoáng
Các khoáng vô cơ tập trung ở lớp vỏ hạt lúa. Chất khoáng nhiều nhất trong hạt lúa là P. Trong lớp vỏ trấu, chất khoáng có hàm lượng cao nhất là Si. Trong phôi hạt, chất khoáng có hàm lượng cao là P, K, Mg. Lượng P trong hạt lúa đa số tồn tại ở dạng phytin (83%) và ở dạng acid nucleic (13%).
Vitamin
Trong lúa gạo, thành phần vitamin gồm các loại B1, B2, B5, PP, B12,... và vitamin E. Phần lớn lượng vitamin tập trung ở lớp vỏ hạt, lớp aleurone và phôi hạt. Phần nội nhũ hạt chứa lượng vitamin rất ít. Vitamin là thành phần dễ mất trong quá trình chế biến lúa gạo.
Thành phần vitamin của lúa gạo chủ yếu là nhóm B, trong đó vitamin B1 chiếm một hàm lượng khá lớn. Trong quá trình chế biến lúa gạo, các vitamin nằm trong phần cám. Hàm lượng vitamin trong cám nhiều hơn trong thóc và trong gạo xát rẩt nhiều.
Các thành phần khác
Trong lúa gạo có những chất dễ bay hơi NH3, H2S,các acetaldehyde. đặc biệt, hợp chất 2-acetyl-1-pyrroline tạo hương thơm ñặc trưng cho cơm. Tuy nhiên, trong quá trình bảo quản không tốt, thành phần lipid trong gạo bị phân hủy tạo ra những mùi khó chịu như thành các aldehyde, hexanal, và cetone,…
Giá trị dinh dưỡng của hạt gạo
Ngoài tinh bột ra, gạo còn có các chất dinh dưỡng khác như protein, lipid, chất khoáng, vitamin… gạo là một trong những loại ngũ cốc có độ sinh năng lượng khá cao.
Tinh bột: là nguồn chủ yếu cung cấp năng lượng. Cấu trúc của tinh bột quyết định khả năng đồng hóa tinh bột của cơ thể con người, độ đồng hóa tinh bột gạo có thể đạt được 95,9%.
Protein: lúa gạo tương đối tốt hơn các loại lương thực khác. Tồn tại đầy đủ 20 loại acid amin trong thành phần protein, lúa gạo cung cấp 10 loại acid amin không thay thế cho cơ thể con người.
Mặt khác, protein lúa gạo dễ hấp thu vào cơ thể. Khả năng tiêu hóa protein lúa gạo trong cơ thể là 84 - 92%, cao hơn so với các loại lương thực khác (lúa mì 81 - 90%, ngô 89 - 90%)
Tuy nhiên, lượng protein trong gạo không cao, thấp hơn các loại lương thực khác như lúa mì, ngô.
Bảng 9: Hàm lượng các acid amin trong lúa gạo so với giá trị chuẩn (từ trứng gà)
đơn vị: g/16gN. Nguồn: FAO
Hàm lượng lipid trong gạo cao hơn lúa mạch và lúa mì, nhưng thấp hơn hạt kê, ngô, hạt yến mạch.
Lúa gạo cung cấp các vitamin nhóm B là chủ yếu. Tuy nhiên, hàm lượng vitamin của lúa gạo không nhiều, thấp hơn các loại lương thực khác.
So với các loại hạt khác, lúa gạo có ít cellulose hơn (trừ đại mạch) và có phần khoáng vô cơ cao hơn.
Tiêu chuẩn gạo làm bún
Chất lượng gạo chế biến được biểu hiện ở hàm lượng chất khô, tinh bột, protein và amylose. Hàm lượng tinh bột trong gạo chế biến dao động từ từ 57,34±2,04% đến 62,46±1,66%, với biến thiên này cho thấy nhìn chung lượng bột nằm trong phạm vi xung quanh 60%.
Hàm lượng amylose biến động từ 25,26±1,23% đến 27,27±1,17%.
Hàm lượng protein trong các loại gạo chế biến bún rất khác nhau (trong cùng một giống nhưng ở địa bàn khác nhau thì hàm lượng protein cũng có chênh lệch). Hàm lượng protein gạo chế biến bún biến dao động từ 7,57%±0,97% đến 10,84±0,90. Những ảnh hưởng của protein đến chế biến có thể do các nhóm protein khác nhau hoặc cũng có thể do thành phần các amino acid trong protein.
Quy trình công nghệ
Thuyết minh quy trình
Gạo nguyên liệu sau khi ngâm với nước và một ít muối, sẽ đưa vào máy nghiền ướt. Hỗn hợp bột sau khi nghiền được tách bớt nước rồi đem đi hồ hóa. Sau khi hồ hóa, đem lượng bột trên nhào trộn thành khối bột. .Khối bột này qua máy ép đùn thành dạng sợi rồi hấp. Cuối cùng đem bún đi sấy, làm nguội và bao gói thành sản phẩm.
Giải thích quy trình
Quá trình tách kim loại
Mục đích
Loại các tạp chất kim loại, đặc biệt là sắt ra khỏi gạo, tránh sự ảnh hưởng của kim loại đến các thiết bị sử dụng sau này.
Thiết bị sử dụng
Máy phân loại từ tính
Hình 2: Thiết bị tách kim loại
Hỗn hợp gạo cần tách kim loại sẽ được cho vào từ bên trên. Máy sẽ quay, các mảnh kim loại sẽ bị nam châm hút , khi đến vùng không còn từ tính nữa sẽ rớt xuống tại lối ra dành cho kim loại. Còn gạo nguyên liệu sẽ được thoát ra tại cửa ra dành cho nguyên liệu.
Quá trình ngâm gạo
Mục đích
Chuẩn bị cho quá trình nghiền gạo.
Nước đi vào bên trong sẽ làm cho cấu trúc hạt gạo trở nên lỏng lẻo, hạt gạo mềm hơn, do đó làm giảm sự gãy vỡ hạt tinh bột trong quá trình nghiền.
Những biến đổi diễn ra trong quá trình ngâm
Biến đổi vật lý
Sự khuếch tán của nước và muối vào hạt gạo
Sự tăng thể tích của hạt gạo
Sự khuếch tán của protein, lipid và tro của hạt gạo đi vào nước ngâm
Biến đổi sinh học
Sự phát triển của vi sinh vật. Tuy nhiên sự phát triển là hạn chế do sự có mặt của muối.
Các yếu tố ảnh hưởng quá trình ngâm
Nhiệt độ ngâm
Nhiệt độ ngâm mà quá nóng: sẽ diễn ra sự hồ hóa tinh bột
Nhiệt độ thấp quá thì sự khuếch tán của nước vào trong hạt gạo sẽ khó hơn nên thời gian ngâm sẽ dài hơn, tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển.
Thời gian ngâm
Thời gian ngâm dài quá sẽ làm tổn thất chất tan, đồng thời tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển.
Nồng độ muối
Muối nhiều sẽ ức chế hoạt động của vi sinh vật. Tuy nhiên, nồng độ Na+ và Cl- cao có thể ảnh hưởng đến các liên kết khác có trong hạt gao.
Nếu nồng độ vừa đủ sẽ ức chế hoạt động của vi sinh vật nhưng lại làm liên kết của hạt gạo chặt chẽ hơn, hạt gạo khó trương nở hơn.
Nồng độ muối ít thì vi sinh vật sẽ phát triển.
Hóa chất dùng ngâm gạo
Nước muối: có tác dụng ức chế vi sinh vật nhưng lại làm liên kết của hạt gạo chặt chẽ hơn, hạt gạo khó trương nở hơn => thời gian ngâm sẽ lâu hơn.
Nước tro: thường là hỗn hợp của NaOH, KOH, Na2CO3, K2CO3: đa số có tính kiềm nên thủy phân tinh bột, tạo màu (do tạo pH kiềm) và mùi cho sản phẩm.
Muối Citrate: có tính kiềm yếu hơn nước tro nên hạn chế được việc tạo màu cho sản phẩm.
Ảnh hưởng của quá trình ngâm đến các quá trình sau
Thời gian ngâm sẽ ảnh hưởng đến kích thước của bột gạo.
Hạt gạo chưa ngâm, khi nghiền sẽ cho ra 35% bột có kích thước > 450µm. Sau khi ngâm khoảng 30 phút ở 250C, phần trăm bột có kích thước > 450 µm giảm còn 4,2% và phần trăm hạt có kích thước nhỏ hơn 10,4 µm tăng từ 17,2% đến 36,3% .
Thiết bị sử dụng
Hình 3: Bồn ngâm gạo
Thiết bị ngâm gạo là thiết bị hình trụ đáy côn. Nước được dẫn từ dưới vào, gạo được nhập liệu từ trên xuống. Sau một thời gian ngâm xong, gạo và nước sẽ ñược chuyển sang thiết bị phân tách gạo và nước.
Yêu cầu : hạt trương lên, mềm ra.
Quá trình nghiền ướt gạo
Mục đích của quá trình nghiền
Quá trình nghiền làm giảm kích thước hạt gạo, giải phóng hạt tinh bột, chuẩn bị cho quá trình nhào trộn bột.
Những biến đổi diễn ra trong quá trình nghiền
Biến đổi vật lý
Sự giảm kích thước của hạt gạo
Sự tăng nhiệt độ của khối nguyên liệu do ma sát
Biến đổi hóa học
Sự tăng hàm ẩm của khối nguyên liệu do quá trình nghiền có bổ sung thêm nước
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nghiền
Mức độ ngâm gạo
Nếu mức độ ngâm thích hợp, hạt gạo sẽ trương nở tốt, thuận lợi cho quá trình nghiền. Hạt gạo khi nghiền sẽ ít bị gãy vỡ hạt tinh bột hơn.
Nếu nhiệt độ ngâm quá cao, hạt tinh bột vỡ nhiều, tăng độ nhớt, gây khó khăn cho quá trình nghiền.
Lượng nước bổ sung trong quá trình nghiền
Nước được bổ sung trong quá trình nghiền để làm mát đá nghiền, ngăn ngừa đá nhanh bị mòn và giảm nhiệt độ của khối gạo đem nghiền. Lượng ẩm này giúp cho khối bột đạt độ ẩm cần thiết trước khi đem đi ép đùn.
Bề mặt của thớt đá nghiền
Độ cứng, nhám và hình dạng của các rảnh trên bề mặt thớt là những nhân tố quyết định chính trong quá trình nghiền. Nó quyết định đến mức độ phá vỡ hạt tinh bột, độ đồng đều và kích thước của các hạt sau khi nghiền.
Áp lực giữa hai thớt nghiền
Ảnh hưởng đến thời gian và kích thước của hạt gạo sau nghiền, được điều chỉnh thông qua khoảng cách giữa 2 thớt nghiền.
Ảnh hưởng của quá trình nghiền đến các quá trình sau
Hạt tinh bột sau nghiền có kích thước nhỏ sẽ cho bún có chất lượng tốt hơn là hạt có kích thước lớn hơn. Nguyên nhân là khi hạt có kích thước nhỏ, diện tích bề mặt tiếp xúc sẽ lớn hơn, nước và nhiệt dễ xâm nhập vào mạng lưới tinh bột hơn, quá trình hồ hóa diễn ra dễ dàng hơn.
Phương pháp và thiết bị sử dụng
Sử dụng máy nghiền dĩa trục đôi làm bằng đá.
Hình 4: Sơ đồ cấu tạo nguyên tắc hoạt động của máy nghiền đĩa
Máy nghiền có cấu tạo bởi 2 đĩa ăn khớp với nhau bởi các khía, đặt sát nhau trong một cái hộp. Nguyên liệu được nạp vô từ đỉnh, và sản phẩm sau khi nghiền được tháo ra từ đáy. Lực trượt (shearing force) chính là tác nhân phá vỡ nguyên liệu.
Thiết bị nghiền cần đạt các yêu cầu sau: Hai thớt đá phải đặt thật song song nhau đá có thời gian sử dụng dài.
Yêu cầu của quá trình nghiền
Kích thước hạt nhỏ (khoảng 0.4mm), hạt tinh bột không bị phá vỡ nhiều.
Sau khi nghiền xong, cho qua rây, kiểm tra kích thước của bột gạo. Nếu chưa đạt yêu cầu, đem nghiền lại.
Quá trình tách bớt nước
Mục đích
Nhanh chóng chuyển khối nguyên liệu từ dạng dung dịch loãng sau khi nghiền thành dạng bột nhão, khối bột đạt độ ẩm mong muốn trước khi đem hồ hóa.
Biến đổi diễn ra trong quá trình tách nước
Nước khuếch tán từ trong dung dịch ra ngoài.
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tách nước
Áp lực chân không: áp lực chân không càng thấp, lực hút càng lớn.
Diện tích bề mặt lọc: diện tích bề mặt lọc càng lớn thì hiệu quả lọc càng cao.
Phương pháp và thiết bị sử dụng
Thông số : độ ẩm cuối của khối bột: 28-32%
Thiết bị sử dụng : Thiết bị lọc chân không
Hình 5: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của thiết bị lọc chân không
Nguyên lý hoạt động :
Khi trống quay, phần tiếp xúc với hỗn hợp bột sẽ rút nước.
Nước sạch lọt vào trong ống, bã dính bên ngoài.
Trống tiếp tục quay đến vùng mất chân không, nhờ đó tấm nạo có thể lấy bã ra khỏi trống dễ dàng.
Yêu cầu của quá trình tách nước
Hỗn hợp cần đạt độ ẩm theo yêu cầu: 28-32%
Quá trình hồ hóa
Mục đích
Chuẩn bị cho quá trình nhào, tăng khả năng tạo gel.
Biến đổi
Vật lý
Độ nhớt tăng cực đại.
Nhiệt độ của dung dịch tăng.
Hóa học
Xảy ra sự hydrate hóa các nhóm hydroxyl tự do và tạo thành liên kết hydro với nước.
Hóa lý
Hạt tinh bột bị rã ra thành các sợi, hệ chuyển từ dạng huyền phù sang dung dịch nhớt đồng nhất.
Protein bị biến tính
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hồ hóa
Hàm lượng amylose: hạt tinh bột có hàm lượng amylose thấp sẽ ít chặt hơn và có khuynh hướng dễ dàng bị rã ra trong khi trương nở. Hạt tinh bột có hàm lượng amylose cao sẽ cứng (rigid - không linh động) hơn và khó bị gãy vỡ.
Kích thước của hạt bột: hạt bột nhỏ, diện tích bề mặt lớn, hạt tinh bột vỡ nhiều hơn, nước xâm nhập vô càng dễ, nhiệt độ hồ hóa càng thấp.
Quá trình ngâm: ngâm thời gian đủ, hạt trương nở tốt. Khi hồ hóa, nước dễ dàng xâm nhập, nhiệt độ hồ hóa càng thấp.
Nhiệt độ hồ hóa
Nhiệt độ càng cao, động năng của phân tử nước càng lớn, nước dễ dàng khuếch tán vô trong hỗn hợp, rút ngắn thời gian hồ hóa. Tuy nhiên, nhiệt độ quá cao, quá trình thủy phân xảy ra, hỗn hợp giảm độ nhớt, gây khó khăn cho quá trình nhào bột và quá trình ép đùn. Nhiệt độ cao thì càng tốn năng lượng.
Nhiệt độ thấp: động năng của nước thấp, thời gian hồ hóa càng dài.
Ảnh hưởng của quá trình hồ hóa đến các quá trình sau
Quá trình hồ hóa làm cho hạt tinh bột hút nước, vỡ ra, sắp xếp lại các liên kết hóa học, hỗ trợ cho quá trình tạo gel khi nhào.
Phương pháp và thiết bị sử dụng
Thông số :
Nhiệt độ hồ hóa: 65-70 oC
Thời gian: tùy thuộc vào lượng bột đem đi hồ hóa.
Phương pháp và thiết bị sử dụng
Phương pháp: dùng Jet cooker.
Thiết bị
Hình 6: Thiết bị Jet cooker
Nguyên tắc hoạt động: đầu tiên huyền phù tinh bột sẽ được đưa vào bên trong thiết bị. Tác nhân gia nhiệt là hơi nước được đưa vào thiết bị trộn cùng với dung dịch huyền phù, đưa dung dịch lên nhiệt độ thích hợp. Cánh khuấy hoạt động liên tục, từ lúc hỗn hợp được đưa vào trong thiết bị cho đến khi tháo ra ngoài.
Yêu cầu
Hạt tinh bột hút nước, hồ hóa, trương nở và vỡ ra.
Quá trình nhào bột
Mục đích
Phá vỡ liên kết của hạt tinh bột, tạo cấu trúc gel cho khối bột nhào.
Biến đổi
Nhiệt độ khối bột tăng.do ma sát
Có sự sắp xếp lại các liên kết hóa học dưới tác dụng của lực cơ học.
Sự phân bố nước trong khối bột nhào.
Những cấu tử rời rạc liên kết với nhau tạo khối đồng nhất, khối lượng riêng, độ nhớt hỗn hợp thay đổi.
Các yếu tố ảnh hưởng
Ảnh hưởng của nguyên liệu
Hàm lượng amylose: càng nhiều thì gel tạo được càng cứng hơn.
Độ mịn của bột: cùng một thời gian, nhiệt độ và cường độ khuấy trộn thì:
Bột càng thô khả năng hút nước càng thấp vì diện tích bề mặt riêng của nó bé nên lượng nước liên kết với bột thấp. Bột thô có tốc độ trương nở chậm hơn bột mịn.
Nước:
Chất lượng và nhiệt độ của nước sẽ ảnh hưởng tới quá trình nhào.
Nhiệt độ nhào trộn :
Nhiệt độ ảnh hưởng đến trương nở và tính chất vật lý của bột nhào.
Thời gian nhào
Thời gian nhào ít: nước chưa phân bố đều, khối bột chưa đạt được độ dai cần thiết.
Thời gian nhào nhiều: tốn năng lượng, đứt mạch.
Ảnh hưởng của quá trình nhào đến các quá trình sau
Độ ẩm của bột nhào: trong sản xuất cần theo dõi độ ẩm của bột nhào độ ẩm cao sẽ có ảnh hưởng xấu đến các giai đoạn gia công tiếp: gây bết dính độ ẩm thấp: khối bột đặc, gây khó khăn trong khâu tạo hình.
Phương pháp và thiết bị sử dụng
Thông số: độ ẩm của khối bột sau khi nhào: 35%
Phương pháp và thiết bị sử dụng
Sử dụng thiết bị nhào trôn bột có cánh khuấy bên trong. Bột sẽ được đưa vào thiết bị, thiết bị sẽ quay. Dưới tác dụng của lực xoay, lực va đập vào thành thiết bị, khuấy trộn, khối bột sẽ được sắp xếp lại cấu trúc.
Hình 7: Thiết bị nhào trộn
Quá trình ép tạo sợi
Mục đích : tạo hình cho sợi bún.
Biến đổi
Vật lý
Biến đổi chính là duỗi dài các phân tử theo phương dọc lỗ ép và nén các phân tử theo phương tiếp tuyến lỗ ép.
Nhiệt độ khối nguyên liệu tăng do ma sát giữa nguyên liệu với nguyên liệu, và giữa nguyên liệu với thiết bị.
Thay đổi kích thước và hình dạng nguyên liệu: từ dạng paste đặc chuyển sang dạng sợi.
Hóa học: độ ẩm giảm khi nguyên liệu rời buồng ép
Hóa lý: có sự bay hơi nước.
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ép đùn
Nguyên liệu
Độ ẩm: nguyên liệu có ẩm quá cao, khi vào thiết bị, sẽ dính vào thành thiết bị, gây khó khăn cho quá trình ép. Còn ẩm thấp thì phân tử kém linh động nên khó sắp xếp, đùn không đầy lỗ nên liên kết không chặt chẽ gây nứt nẻ sợi bún.
Thông số kỹ thuật
Nhiệt độ: ảnh hưởng đến độ nhớt, mức độ bốc hơi nước do đó ảnh hưởng đến áp suất.
Áp suất: áp suất ảnh hưởng đến nhiệt độ, mức độ phối trộn nguyên liệu.
Tốc độ trục vis: ảnh hưởng đến thời gian làm đầy buồng ép, nhiệt độ (trục vis quay càng nhanh, ma sát tạo ra lớn, nhiệt độ tăng càng nhanh)
Tốc độ nhập liệu: ảnh hưởng tới thời gian làm đầy buồng ép, nhiệt độ.
Ảnh hưởng của quá trình ép đùn đến các quá trình sau
Nếu ép đùn không tốt, cấu trúc sợi bún sẽ không chặt chẽ . Khi đó, trong quá trình sấy, sợi bún sẽ dễ bị gãy vỡ.
Phương pháp và thiết bị sử dụng
Hình 8: Sơ đồ cấu tạo hệ thống ép đùn
A: Thùng chứa hỗn hợp
B: Bộ phân nhập liệu C: Thiết bị ép đùn
Thiết bị sử dụng: máy ép đùn trục đơn
Cấu tạo: gồm có bộ phận nhập liệu, thân thiết bị, trục vis
Khoang chứa (stator) : Khoang chứa của máy ép đùn chứa phần đầu (những phần không quay), các vis truyền động (phần quay) và các khuôn. Các khoang chứa thường được phân thành từng đoạn.
Đường kính không đổi hoặc nhỏ dần, với mục đích để tăng áp suất trong buồng ép. Thành khoang chứa phải có độ nhám để tăng nhiệt độ và ma sát dễ dàng.
Vis truyền động : Vis truyền động được thiết kế không giống nhau. Bước vis có thể giảm dần, đường kính trục vis có thể tăng dần. Góc của răng vis với đường trục cũng có thể thay đổi. Trong vùng nhập liệu, ngay sau phễu nhập liệu, răng gần như góc thẳng với trục vis, nó giúp vận chuyển nguyên liệu có khối lượng riêng nhỏ. Khi khối lương riêng của nguyên liêu ép đùn tăng lên thì góc của răng vis sẽ trải ra để tăng hiệu quả vận chuyển nguyên liệu.
Khoang chứa của máy ép đùn kết thúc bằng khuôn, chứa một hoặc nhiều lỗ để nguyên liệu đi qua. Các lỗ này sẽ tạo hình cho sản phẩm. Tuỳ theo hình dạng của lỗ mà sản phẩm sau khi ép đùn sẽ có hình dạng khác nhau. Người ta có thể chỉnh áp lực trong khoang chứa bằng cách thay đổi số lỗ khuôn.
Yêu cầu của quá trình ép đùn
Sợi bún dài, dai, ít hút nước.
Quá trình hấp
Mục đích
Hồ hóa và làm chín sợi bún.
Làm mất hoạt tính của các enzyme.
Tiêu diệt vi sinh vật.
Biến đổi
Tăng thể tích của sợi bún do tinh bột được hồ hóa, trương nở.
Phản ứng thủy phân tinh bột.
Các yếu tố ảnh hưởng quá trình hấp
Nhiệt độ hấp
Nhiệt độ hấp cao, phân tử nước sẽ linh động hơn, rút ngắn quá trình hấp. Tuy nhiên khi nhiệt độ cao, tinh bột hồ hóa quá mức, sản phẩm sẽ quá nhớt.
Cấu trúc của sợi bún sau ép tạo hình
Sợi bún có cấu trúc chặt chẽ, phân tử nước xâm nhập vào khó khăn hơn. Tuy nhiên, cấu trúc sợi bún sẽ tốt hơn. Ngược lại, sợi bún có cấu trúc lỏng lẻo, nước xâm nhập vào dễ, nhưng sợi bún dễ bị nứt và đứt gãy trong quá trình sấy.
Ảnh hưởng của quá trình hấp đến các quá trình sau
Nhiệt độ hấp
Nhiệt độ quá cao: hơi nước nhiều, bột sẽ hấp thu quá nhiều nước, sản phẩm quá nhớt.
Nhiệt độ quá thấp: tinh bột chưa hồ hóa theo yêu cầu, các enzyme chưa bị ức chế hoàn toàn gây ra phản ứng bất lợi cho bún.
Thời gian hấp
Thời gian lưu của bún trong buồng hấp quá ngắn, tinh bột không đủ thời gian hồ hóa và trương nở.
Thời gian hấp quá dài: Bún sẽ trương nở quá mức làm hỏng cấu trúc và tính chất sản phẩm (theo khuynh hướng tăng độ nhớt do hồ hóa quá mức)
Phương pháp và thiết bị sử dụng
Thông số kỹ thuật:
Nhiệt độ hơi hấp: 1300C-1400C
Nhiệt độ buồng hấp: 1000C
Độ ẩm sợi bún sau khi hấp: 38%
Hình 9: Thiết bị hấp
Thiết bị sử dụng :
Nhiệt độ hấp dưới 100oC, thời gian phụ thuộc vào loại bún. Bún sẽ được chạy trên băng tải, đi qua buồng hấp được gia nhiệt nhờ hơi nước được phun ra từ các ống dẫn hơi bố trí dọc theo chiều dài phòng hấp.
Yêu cầu của quá trình hấp
Chín đều.
Sợi bún mềm mại, có tính đàn hồi và không ướt ở mặt dưới, không bị dính bết.
Quá trình ủ
Mục đích
Ổn định cấu trúc gel, tạo ñiều kiện cho nước phân bố ñều khắp các sợi bún, hạn chế sự gãy vỡ trong quá trình sấy.
Biến đổi
Biến đổi chủ yếu là sự khuếch tán của nước đều khắp sợi bún, làm cho cấu trúc gel ổn định hơn.
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ủ
Nhiệt độ ủ
Nên ủ ở nhiệt độ phòng để nước có điều kiện phân bố đều khắp các sợi bún. Nếu nhiệt độ quá cao, các sợi bún sẽ dính lại với nhau.
Thời gian ủ
Thời gian ủ càng dài, nguy cơ nhiễm vi sinh vật càng cao.
Thời gian ủ ngắn: chưa đủ để nước phân bố khắp sợi bún, chất lượng sợi bún sẽ không tốt.
Phương pháp và thiết bị sử dụng
Thông số :
Nhiêt độ phòng
Thời gian ủ: 0.5- 1 giờ
Thiết bị : đơn giản là các băng tải, đặt trong phòng có quạt mát.
Yêu cầu của quá trình ủ
Nước phân bố đều khắp sợi bún.
Quá trình sấy
Mục đích
Giảm hàm ẩm để tăng thời gian bảo quản.
Sấy lần 1: giảm độ ẩm từ từ đến 16% để tạo hình cho vắt bún.
Sấy lần 2: giảm độ ẩm đến mức cần thiết để bảo quản.
Biến đổi
Nước tự do tách ra khỏi vị trí và khuếch tán đến bề mặt sợi. Sau đó, khuếch tán vào dòng tác nhân sấy và thoát ra ngoài. Từ đó làm giảm ẩm cho sản phẩm.
Giảm khối lượng sản phẩm.
Sản phẩm trở nên giòn, khô, có thể bị nứt gãy.
Protein bị biến tính
Có thể xảy ra phản ứng Maillard.
Các yếu tố ảnh hưởng
Độ chênh lệch ẩm
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Quy trình sản xuất bún khô.doc