ĐỒ án kỹ THUẬT THỰC PHẨM quá trình và thiết bị sấy khoai lang để sản xuất bột khoai lang năng suất 500 kg nguyên liệuh

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
-----------------

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THỰC PHẨM
Quá trình và thiết bị sấy khoai lang để sản xuất bột khoai lang
năng suất 500 kg ngun liệu/h.

Giảng viên hướng dẫn
Mã lớp
Nhóm mơn học
Nhóm sinh viên thực hiên
Năm học

Hà Nội – 2022


STT

DANH SÁCH THÀNH VIÊN

1
2
3
4
5
6
7

Nhóm trường : Trịnh Xuân Đức
SĐT: 0326027694

Gmail:

2


Mục lục
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU.................................................................................................. 4
I. Tìm hiểu về khoai lang:.................................................................................................................. 4
1.1 Khái niệm đặc điểm của khoai lang ………………… …………………..
1.2 Thành phần hóa học của khoai lang………………………………………..
II. Tìm hiểu về bột khoai lang………………............................................................................ 5
2.1 Khái niệm, phân loại
2.2 Thành phần hóa học của sản phẩm
2.3 Đặc điểm của sản phẩm
III. Tìm hiểu về quá trình sấy khoai lang :................................................. .........................
3.1 Khái niệm……………………………………………………………………
3.2 Mục đích…………………………………………………………………….
3.3 Phân loại……………………………………………………………………..
3.4 Thiết bị thực hiện…………………………………………………………….
CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH SẢN XUẤT BỘT KHOAI LANG……………………….16
I.Sơ đồ quy trình…………………………………………………………..….…..16
II.Thuyết minh quy trình……………………………………………………..…..17
CHƯƠNG 3: CÂN BẰNG VẬT CHẤT…………………………………………..…..23
I. Chọn nguyên liệu thành phần và sản phẩm…………………………….…..… 23
II. Ước lượng tổn thất qua từng cơng đoạn (tính theo % khối lượng)…………....24

3


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

I. TÌM HIỂU VỀ KHOAI LANG
1.1 Khái niệm và đặc điểm của khoai lang
Khoai lang ( Ipomoea batatas ) thuộc họ Convolvulaceae, khoai lang là một loại củ tích
trữ. Mặc dù có sự tương đồng về mặt vật lý, nhưng nó cũng khơng liên quan đến khoai mỡ.
Trên toàn cầu, khoai lang là cây trồng quan trọng thứ tám trên thế giới sau lúa mì, gạo,
khoai tây, cà chua, ngô, sắn và chuối. Hơn 105 triệu tấn được sản xuất hàng năm trên thế
giới, hơn 95% lượng này ở các nước đang phát triển.
Khoai lang có thể mọc ở nhiều độ cao khác nhau, từ mực nước biển đến 2.500 mét. Nó địi
hỏi ít đầu vào và lao động hơn các cây trồng khác như ngơ, và chịu được các điều kiện phát
triển biên (ví dụ như thời kỳ khô hạn, đất nghèo dinh dưỡng). Các giống khoai lang có
nhiều loại màu da và thịt, từ trắng, vàng, cam và tím đậm. Khoai lang ruột cam là nguồn
cung cấp beta-carotene quan trọng, một tiền chất của vitamin A. Chỉ cần 125 gam khoai
lang tươi từ giống khoai lang ruột cam đã chứa đủ beta-carotene để cung cấp pro-vitamin A
cho trẻ mầm non. yêu cầu hàng ngày.

Khoai lang cũng là một nguồn cung cấp vitamin B, C và E quý giá và chứa hàm lượng sắt và
kẽm vừa phải. Tại Hoa Kỳ, các chuyên gia dinh dưỡng đang xem xét các đặc tính ngăn ngừa
ung thư tiềm ẩn của anthocyanins, có trong khoai lang ruột tím.
Mặc dù nguồn gốc của nó là ở Châu Mỹ Latinh, nhưng Châu Á hiện là khu vực sản xuất
khoai lang lớn nhất trên thế giới, với con số vượt quá 80 triệu tấn sản lượng hàng
năm. Trung Quốc là nhà sản xuất và tiêu thụ khoai lang lớn nhất, nơi nó được sử dụng làm
thực phẩm, thức ăn chăn ni và chế biến (làm thực phẩm, tinh bột và các sản phẩm khác).
Tầm quan trọng của khoai lang như một loại cây lương thực đang tăng lên nhanh chóng ở
một số nơi trên thế giới. Ở châu Phi cận Sahara, tốc độ tăng trưởng của các loại thực phẩm
thiết yếu khác đang vượt xa tốc độ tăng trưởng.
4


Khoai lang được dùng làm thức ăn cho người và là nguồn thức ăn chăn nuôi rẻ và tốt cho
sức khỏe. Các nghiên cứu gần đây cho thấy rằng động vật được cho ăn hom khoai lang có

hàm lượng protein cao tạo ra ít khí mê-tan hơn so với các loại thức ăn khác, có khả năng góp
phần giảm đáng kể lượng khí thải độc hại trên tồn cầu.
Khoai lang cũng có từ lâu đời như một loại cây cứu sinh. Người Nhật đã sử dụng nó khi
một cơn bão tàn phá ruộng lúa của họ. Nó đã cứu hàng triệu người khỏi nạn đói trong bệnh
dịch hạch tấn cơng Trung Quốc vào đầu những năm 1960 và là vụ mùa giải cứu ở Uganda
trong những năm 1990 khi một loại virus tàn phá cây sắn.
Khoai lang phát triển tốt trong nhiều điều kiện về đất, nước và phân bón. Nó cũng có rất ít kẻ
thù tự nhiên nên thuốc trừ dịch hại là ít khi phải dùng tới. Do nó được nhân giống bằng các
đoạn thân nên khoai lang là tương đối dễ trồng. Do thân phát triển nhanh che lấp và kìm hãm
sự phát triển của cỏ dại nên việc diệt trừ cỏ cũng tiêu tốn ít thời gian hơn. Trong khu vực
nhiệt đới, khoai lang có thể để ở ngoài đồng và thu hoạch khi cần thiết cịn tại khu vực ơn
đới thì nó thường được thu hoạch trước khi sương giá bắt đầu.
Trung Quốc là quốc gia trồng nhiều khoai lang nhất; chiếm tới 80% sản lượng toàn thế giới
(với sản lượng năm 1990 là 130 triệu tấn; bằng khoảng một nửa sản lượng khoai tây của
quốc gia này). Trong quá khứ, phần lớn khoai lang tại Trung Quốc được trồng để làm lương
thực, nhưng ngày nay phần lớn (60%) được trồng để nuôi lợn. Phần còn lại được dùng làm
lương thực hay chế biến các sản phẩm khác cũng như để xuất khẩu, chủ yếu là sang Nhật
Bản. Tại Trung Quốc hiện nay có trên 100 giống khoai lang.
( nguồn />
1.2 Thành phần hóa học của khoai lang

5


a. Dưỡng chất Carb
Trung bình trong một củ khoai lang luộc, bó vỏ chứa khoảng 27g carb. Trong đó
chủ yếu là tinh bột dạng carbohydrate phức hợp chiếm 53% hàm lượng carbohydrate. Còn lại
là các loại đường đơn như glucose, fructose, sucrose và maltose chiếm khoảng 32%. Chỉ số
đường huyết trong khoai lang là khá cao, dao động từ 44-96 nên khoai lang là thực phẩm nên
hạn chế ăn ở những người mắc bệnh tiểu đường. Đối với các món chế biến từ khoai lang thì

chỉ số đường huyết trong khoai lang luộc thấp hơn trong khoai nướng và chiên.
b. Dưỡng chất tinh bột:
Tinh bột được chia làm 3 loại: tinh bột tiêu hóa nhanh, tinh bột tiêu hóa chậm, tinh
bột kháng. Trong 1 củ khoai lang chiếm tỷ lệ tương đương là 80:9:12.
c. Chất xơ:
Chất xơ gồm 2 loại: chất xơ hịa tan và chất xơ khơng hịa tan. Chất xơ hịa tan có
tác dụng làm tang cảm giác no, giảm lượng thức ăn mà cơ thể hấp thụ, bằng cách làm chậm
q trình tiêu hóa đường và tinh bột giúp hạn chế sự gia tang lượng đường trong máu. Chất
xơ khơng hịa tan cũng mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe như giảm nguy cơ mắc bệnh
tiểu đường và tăng khả năng hoạt động của đường ruột.Khoai lang chính tương đối giàu
chất xơ. Trung bình một củ khoai lang gồm 15 – 23% lượng chất xơ hòa tan và 77-85%
lượng chất xơ khơng hịa tan.
d. Protein:
Trung bình trong một củ khoai lang chứ 2g protein. Trong đó có một loại protein
đặc biệt mang tên sporamin chiếm đến hơn 80% tổng số hàm lượng protein. Protein có tác
dụng chống oxy hóa.
e. Vitamin và khống chất:
Ngồi những thành phần dinh dưỡng chính là tinh bột, carb, chất xơ, protein khoai
lang cũng là một thực phẩm rất giàu vitamin và khoáng chất, đặc biệt là beta-carotene, vitamin
C và kali.Dưỡng chất beta – carotene có thể được chuyển hóa thành vitamin A, với 100g khoai
lang mỗi ngày có thể đạt chỉ tiêu nhu cầu vitamin A được khuyến nghị mỗi
6


ngày.Vitamin C là dưỡng chất chống oxy hóa, làm đẹp da.Kali là khoáng chất quan trọng
trong việc kiểm soát huyết áp và giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch.
( nguồn )
 Phòng tránh việc thiếu vitamin A
 Cải thiện khả năng điều chỉnh lượng đường trong máu
 Giảm nguy ứng kích oxy hóa và cơ ung thư

II:

TÌM HIỂU VỀ BỘT KHOAI LANG
2.1 Khái niệm, phân loại
Tại Peruvian Nature, bột khoai lang là kết quả của một quá trình bắt đầu từ việc trồng trọt
Siêu thực phẩm, sau đó chuyển sang thu hái và lựa chọn cây trồng, và cuối cùng là đến giai
đoạn chế biến (khử trùng và giảm lượng vi khuẩn của chúng tơi Quy trình OSS) phù hợp với
các tiêu chuẩn an toàn cao nhất được chứng nhận bởi các chứng chỉ quốc tế, chẳng hạn như
BRC, HACCP.
Tính đến tháng 7 năm 2021, xuất khẩu khoai lang của Peru đã vượt 6 triệu kg tương đương với
giá trị vượt 2,4 triệu đơ la. Nói cách khác, gấp đơi những gì đã đạt được năm trước. Các điểm
đến chính là Hà Lan (chiếm 49% kim ngạch xuất khẩu), tiếp theo là Chile và Hoa Kỳ.
 Gồm hai thành phần chính là vỏ và ruột.
Vỏ rất mỏng, cấu tạo từ nhiều lớp tế bào dẹt, xếp khít nhau. Vỏ chiếm 2% trọng lượng
khoai.
Ruột được cấu tạo từ tế bào chứa tinh bột bên trong, một số giống cịn hình thành lớp vỏ
dày khoảng 2- 3mm bao quanh ruột khoai, thành phần lớp vỏ này cũng tương tự ruột khoai
có cellulose nhiều hơn một chút và rất khó tách ra.
Cấu trúc thực vật của củ khoai lang tương tự như củ khoai tây. Nhưng củ khoai lang to
hơn và nhiều dạng hình thể, vỏ mỏng, nhiều xơ kể cả ở vỏ và ruột củ.
2.2 Thành phần hóa học
Chủ yếu là tinh bột và nước, còn các thành phần khác rất ít.
Khoai lang chứa các protein có khoảng một phần ba hoạt tính chống oxy hố của
glutathione - một trong những sản phẩm quan trọng của cơ thể có vai trị trong việc tạo các
chất chống oxy hóa trong cơ thể.
Hàm lượng sắt trong các loại khoai lang đều cao, nhất là giống khoai lang màu cam.
Ngồi ra, trong khoai cịn có một ít vitaminB, vitamin C, tiền vitamin A là caroten (có
7

trong khoai lang đỏ)
2.3 Đặc điểm của sản phẩm
Khoai lang là một loại thực phẩm rất giàu vitamin E, vitamin B, carotene, cellulose nên nó
có thể loại bỏ các cholesterol cũng như khắc phục tình trạng táo bón, phịng ngừa ung thư.
Chất xơ trong khoai lang sau khi vào ruột có thể làm sạch các chất thải trong ruột, tích hợp
độc tố và chất độc bài tiết ra ngoài một cách thuận lợi.
Khoai lang cũng là nguồn cung cấp tinh bột quan trọng cho con người, được sử dụng làm
nguyên liệu cho các ngành công nghiệp thực phẩm như sản xuất mật tinh bột, tinh bột hòa
tan, sản xuất đường glucose, lên men tinh bột khoai lang, sản xuất rượu, điều chế acid acetic,
sản xuất nước giải khát, sản xuất bánh.

8


CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH SẢN XUẤT BỘT KHOAI LANG
I.SƠ ĐỒ QUY TRÌNH
).

II. THUYẾT MINH QUY TRÌNH
Khoai lang là một loại thực phẩm giàu năng lượng, chứa nhiều vitamin và khoáng chất. Giống
Beauregard, với cùi màu cam, có ưu điểm hơn các giống khác vì cho năng suất cao và giàu dinh
dưỡng hơn do chứa nhiều β- caroten (115 μg g –1rễ tươi), ngoài màu sắc và hương vị khác nhau.
Quá trình làm khơ rễ để sản xuất bột là một phương pháp được sử dụng nhiều nhất để giảm tổn thất
sau thu hoạch do tính dễ hỏng cao. Việc sử dụng quy hoạch thử nghiệm thông qua thiết kế hỗn hợp
quay trung tâm (DCCR) là một công cụ thống kê hiệu quả cho phép xác định các điều kiện lý tưởng
của quy trình sản xuất bột khoai lang trong đó giá trị dinh dưỡng cao được duy trì, bảo tồn Bcarotene) và với ít làm thay đổi thuộc tính cảm quan về màu sắc.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
de Souza, D. M., Coelho, S. R. M., Christ, D., Kottwitz, L. B. M., Lewandoski, C. F.,
Kowaleski, J., ... & Gurgacz, F. (2021). Optimization of the drying process for production
of biofortified sweet potato flour.

Hagenimana, V., & Owori, C. (2000). Process of producing sweetpotato flour.
9


TT

CHƯƠNG 3: CÂN BẰNG VẬT CHẤT
1. Chọn nguyên liệu thành phần và sản phẩm
1.1. Chọn nguyên liệu thành phần

Khoai lang
- Yêu cầu : Không mọc mầm, hàm lượng tinh bột khơng dứi 14%, kích thước chỗ củ
lớn nhất khơng dưới 3cm, đất và tạp bẩn không quá 1,5%, dập nát không quá 2%,
không nhiễm bệnh thối khô hay thối ướt, không để quá 10 ngày
1.2.Chọn thành phần bột khoai lang thành phẩm : Tinh bột khoai lang

2. Ước lượng tổn thất qua từng cong đoạn ( tính theo % khối lượng )
Bảng 3.1 : Ước lượng tổn thất qua từng công đoạn
Công đoạn Phần Nguyên nhân hao hụt trăm

1
2
3

Nguyên liệu ban
đầu hao hụt
Gọt vỏ
Nghiền(Mài)

4

Tách bã, dịch bào

5

Rửa tinh bột

6

Sấy

7

Đóng gói

(Trang tài liệu 123doc, Công nghệ chế biến tinh bột khoai lang)

3. Tính cân bằng vật chất
3.1. Gọt vỏ
Khoai lang = 485kg
kg


M nguyên liệu vào = M nguyên liệu ra /(1-% hao tổn)

M2

= M1*(1-5%) =485*(1 Tổn Hao 5% kg
3.2. Nghiền
M3=?

Tổn hao 0,06%
M2 = 460,75kg
M nguyên liệu vào = M nguyên liệu ra/(1-% hao tổn )

M3 = M2*(1-0,06%)=460,75*(1-0.06%) = 460,47 Kg
3.3. Rửa tinh bột

M5=?

Rửa

Hao tổn 2%

M nguyên liệu vào = M nguyên liệu ra/( 1-% hao tổn)
M5 = M4*( 1-2%) = 459,36*(1-2%) = 450,17 kg


11

3.4. Sấy
Nước thốt ra
M5 = 450,17
kg

M6=?

Sấy
Độ ẩm 2%
Chất khơ 98%

Độ ẩm 35%
Chất khô 65%
Tổn hao
0,3%

Khối lượng hao tổn trong quá trình :
M ht =M4*0,3% =1,35 kg
M sau hao tổn = 448,82 kg
BT chất khô :
M sau ht * 65% = M5 *98%
M5 = ( 448,82 * 65% )/ 98% = 297,68kg
ADDL bảo toàn khối lượng :
M nước = M ht – M5 = 448,82 – 297,68 = 151,14kg 3.5.
Đóng gói

Sản phẩm
M5 = 297,68kg

Hao tổn
0.05%

Sản phẩm = M5 * ( 1- 0,05% ) = 296,2kg
12


3.6. Sản phẩm
∑ M sảnphẩm= 296,2 kg
Kết luận : Vậy trong 1h với 500kg khoai lang ta sẽ sản xuất được 296,7kg tinh
bột khoai lang

13