nghiên cứu giải pháp để chuyển đổi công nghệ và thiết bị từ phương pháp truyền thống sang phương pháp mới trong sản xuất bánh tráng
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.95 MB, 53 trang )
<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">
<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA </b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2"><b>Cơng trình được hồn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM </b>
Cán bộ hướng dẫn khoa học : GS.TS Trần Doãn Sơn
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ)
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).
</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3"><i>Trang i </i>
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA </b>
<b>CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc </b>
<b>NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ </b>
<b>I. TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP ĐỂ CHUYỂN ĐỔI CÔNG NGHỆ VÀ </b>
THIẾT BỊ TỪ PHƯƠNG PHÁP TRUYỀN THỐNG SANG PHƯƠNG PHÁP MỚI TRONG SẢN XUẤT BÁNH TRÁNG
<i>(Research solutions to convert technology and equipment from traditional method to new method in rice paper production)</i>
<i> </i>
<b>II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: </b>
- Tìm hiểu tổng quan về quy trình sản xuất và cơ sở lý thuyết, tính chất của bột gạo - Tìm hiểu, tính tốn và chế tạo thiết bị thí nghiệm
- Đề xuất phương pháp mô phỏng và tiến hành mô phỏng sự phân bố nhiệt độ trên bề mặt mâm, từ đó làm cơ sở thiết kế cách phân bố điện trở tương ứng
- Sử dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm để tìm sự ảnh hưởng giữa nhiều yếu tố đầu vào đến chất lượng bánh tráng gạo
<b>III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 06/02/2023 </b>
<b>IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 10/12/2023 </b>
<i><b>V. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : GS.TS Trần Doãn Sơn </b></i>
</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4"><i>Trang ii </i>
<b>LỜI CẢM ƠN </b>
Tác giả mong muốn bày tỏ sự trân trọng và gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy GS.TS. Trần Dỗn Sơn, người đã có nhiều kinh nghiệm trong nghiên cứu và chế tạo thực tế với các thiết bị sản xuất sản phẩm từ nông nghiệp.
Trong những năm gần đây cùng với sự phát triển không ngừng của lĩnh vực cơ khí tự động hóa, cũng như việc ứng dụng kĩ thuật vào trong công cuộc sản xuất. Điều đó góp phần nâng cao việc sản xuất cũng như chất lượng sản phẩm và năng suất của doanh nghiệp. Từ đó làm nền tảng để phát triển nền kinh tế của đất nước.
Hiện nay, thiết bị sản xuất các sản phẩm thực phẩm từ bột gạo đã được thương mại hóa trên thị trường Việt Nam cũng như thế giới. Ngoài những sản phẩm truyền thống, tác giả mong muốn được phát triển thêm các sản phẩm được sản xuất bằng thiết bị công nghệ mới. Điều đấy mang ý nghĩa thực tiễn giúp mang tính cạnh tranh cao và hữu ích cho người sử dụng.
Cuối cùng, tác giả muốn đặc biệt cảm ơn đến gia đình cùng với q Thầy/Cơ khoa Cơ khí trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM cùng toàn thể các phòng ban liên quan đã tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả được hoàn thành tốt nhiệm vụ của mình./.
Trân trọng cảm ơn!
</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5"><i>Trang iii </i>
<b>TÓM TẮT LUẬN VĂN </b>
Luận văn này sẽ nghiên cứu chuyển đổi công nghệ và thiết bị từ phương pháp truyền thống sang phương pháp mới trong sản xuất bánh tráng. Từ nghiên cứu đấy, tác giả thực hiện thí nghiệm thực tiễn với sự hỗ trợ của thầy hướng dẫn và sinh viên đại học bằng nhiều thông số đầu vào. Bằng luận văn này, tác giả cũng sử dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm Box-Wilson (Central Composite Design) để tìm ra mối liên hệ giữa các yếu tố đầu và chất lượng sản phẩm. Nhưng với thời gian có hạn, luận văn chỉ dừng lại ở quy hoạch thực nghiệm cho sản phẩm là bánh tráng gạo loại dày.
<b>ABSTRACT </b>
This thesis will research the conversion of technology and equipment from traditional methods to new methods in rice paper production. From that research, the author performed practical experiments with the support of instructors and university students using many input parameters. In this thesis, the author also uses the Box-Wilson experimental planning method (Central Composite Design) to find the relationship between initial factors and product quality. However, due to time constraints, the thesis was only able to plan the product's experiments—thick rice paper.
</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6"><i>Trang iv </i>
<b>LỜI CAM ĐOAN </b>
Tác giả xin cảm đoan về nội dung trong nghiên cứu của luận văn này do chính mình thực hiện dưới sự hướng dẫn tận tình chỉ dạy của Thầy GS.TS.Trần Dỗn Sơn và việc tìm hiểu, nghiên cứu qua các tài liệu tham khảo về lĩnh vực liên quan.
Tác giả rất mong được sự góp ý và chỉ dạy nhiều hơn từ Qúy Thầy/Cô để hướng nghiên cứu này được sáng tỏ hơn./.
TP. Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 12 năm 2023
<i>(Ký tên và ghi rõ họ tên) </i>
Lý Bá Nguyên
</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">1.2. Công nghệ và thiết bị sản xuất bánh tráng gạo hiện nay ... 3
1.2.1. Tình hình nghiên cứu trong nước ... 3
1.2.4.2. Phương pháp quy hoạch thực nghiệm ... 8
1.3. Cơ sở lý thuyết của bột nước ... 8
1.3.1. Thành phần của bột nước ... 8
1.3.2. Tính chất hóa – nhiệt của bột nước ... 9
1.3.2.1. Nhiệt độ hóa hồ ... 9
1.3.2.2. Tỷ lệ amylose trong bột nước ... 9
1.3.2.3. Quá trình hydrat hóa và dehydrat hóa ... 10
1.3.2.4. Q trình biến đổi trạng thái dưới tác động của nhiệt độ ... 11
1.4. Kết luận chương 1 ... 12
CHƯƠNG 2: Thiết kế và chế tạo thiết bị thí nghiệm ... 13
2.1. Thiết kế ... 13
2.1.1. Sơ đồ nguyên lý ... 13
</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">CHƯƠNG 3: Mô phỏng các yếu tố tác động đến q trình làm lỏng bánh ... 22
3.1. Thơng số mâm thiết kế theo cơ sở lý thuyết ... 22
3.2. Mô phỏng bằng Comsol Multiphysics ... 22
3.3. Thiết kế mâm sau khi mô phỏng ... 25
3.4. Kết luận chương 3 ... 26
CHƯƠNG 4: Thí nghiệm ... 27
4.1. Phương pháp quy hoạch thực nghiệm ... 27
4.2. Chuẩn bị nguyên liệu ... 29
4.3. Yêu cầu về chất lượng ... 30
</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9"><i>Trang vii </i>
<b>DANH MỤC HÌNH ẢNH </b>
Hình 1.1: Những sản phẩm đặc trưng làm từ bột gạo ... 1
Hình 1.2: Cơng nhân đang thao tác trên thiết bị sản xuất bánh tráng gạo ... 4
Hình 1.3: Công nhân đang phơi bánh tráng thành phẩm ... 4
Hình 1.4: Quy trình cơng nghệ sản xuất bánh tráng gạo ở cơ sở sản xuất ... 5
Hình 1.5: Khả năng tạo màng ... 10
Hình 1.6: Biểu đồ quá trình gia nhiệt bột nước ... 11
Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý của thiết bị thí nghiệm ... 13
Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý của cụm cung cấp bột ... 15
Hình 2.3: Thơng số kỹ thuật động cơ Altax ... 17
Hình 2.4: Sơ đồ vị trí lắp đặt van điện từ ... 18
Hình 2.5: Lắp đặt mô-tơ và đấu điện van điện từ vào Timer ... 19
Hình 2.6: Máy trộn bột dùng trong thí nghiệm ... 19
Hình 3.1: Mơ hình và mơ phỏng bằng phần mềm Comsol Multiphysics ... 23
Hình 3.2: Sự phân bố nhiệt độ ở mặt mâm ... 24
Hình 3.3: Sự phân bố nhiệt độ trên tồn bộ mâm trên ... 24
Hình 3.4: Thơng số kĩ thuật của cặp mâm ... 25
Hình 3.5: Phương pháp bố trí điện trở nhiệt cho các mặt mâm ... 26
Hình 4.1: Kích thước mẫu được chọn cho thí nghiệm kéo đứt ... 29
Hình 4.2: Thiết bị dùng trong thí nghiệm ... 30
Hình 4.3 Sơ đồ giới hạn đường kính trong sản xuất bánh tráng ... 31
Hình 4.4: Kiểm tra các thơng số của thiết bị ... 32
Hình 4.5: Kiểm tra các chế độ, nhiệt độ và thời gian... 32
Hình 4.6: Mẫu sản phẩm đang được phơi khơ ... 33
Hình 4.7: Thiết bị và dụng cụ kiểm tra ... 33
Hình 4.8: Sự ảnh hưởng độc lập đến độ dai của các nhân tố độc lập ... 38
</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10"><i>Trang viii </i>
<b>DANH MỤC BẢNG </b>
Bảng 4.1: Quy hoạch thực nghiệm quay đều (Box – Wilson) đối với độ dai ... 28 Bảng 4.2: Kết quả các lần thí nghiệm với giá trị đáp ứng độ dai... 35
</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">Một trong những vấn đề được quan tâm là tăng năng suất, để đáp ứng ngày càng tốt hơn nhu cầu thực tế. Bên cạnh đó cũng góp phần khơng nhỏ vào việc an tồn vệ sinh thực phẩm.
Việt Nam là một trong những nước nông nghiệp và sản phẩm được làm từ nguyên liệu gạo và mì rất phổ biến. Các món ăn được chế biến kết hợp với bánh hỏi, bánh tráng, … được nhiều nước trên thế giới ưu thích. Và ở những nước có những khu vực ẩm thực riêng mang phong cách của người Việt
<i>Hình 1.1: Những sản phẩm đặc trưng làm từ bột gạo mì </i>
Bánh tráng là một dạng bánh sử dụng nguyên liệu chính là bột tráng mỏng phơi khơ, khi ăn có thể nướng giòn hoặc nhúng qua nước, được chế biến thành nhiều loại tùy thuộc vào chiều dày của bánh.
Bánh tráng được phân loại dựa vào các tiêu chí sau: - Dựa vào nguồn nguyên liệu:
• Bánh tráng từ gạo • Bánh tráng từ bắp
</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12"><i>Trang 2 </i>
• Bánh tráng từ khoai mì • Bánh tráng từ bột mì - Dựa vào gia vị:
• Bánh tráng ngọt • Bánh tráng mặn • Bánh tráng lạt
- Dựa vào độ dày của sản phẩm • Bánh tráng dày
• Bánh tráng mỏng • Giấy tinh bột
Ngoài ra, một số sản phẩm của bánh tráng được kể đến như:
- Bánh đa: là loại bánh tráng dày, thành phàn chính là bột gạo hịa tan với nước, có thể thêm vừng mè để tăng hương vị. Sau đó bánh được nướng lên để thưởng thức - Bánh tráng bị bía: là loại bánh tráng tương đối dày đặc biệt làm bằng bột mì. Loại bánh tráng này có lớp vỏ màu trắng đục, có độ dẻo, dai và xốp hơn hơn bánh tráng làm từ bột gạo. Thơng thường, bánh tráng bị bía được sử dụng để gói bo bia, nem rán vì khi chiên lên vỏ bánh giữ được độ giịn lâu và có mùi thơm béo béo của vỏ đậu xanh
- Bánh tráng rế: Là loại bánh tráng mỏng, nguyên liệu dùng để cuốn chả giị. Thành phần gồm ít bột năng, bột mì và nhiều bột gạo (cụ thể tỉ lệ 50g bột năng, 50g bột mì và 500g bột gạo). Ngồi ra cịn có trứng gà và các gia vị như đường, muối, dầu ăn.
- Bánh tráng gạo: được làm chủ yếu từ bột gạo cao cấp có pha thêm ít bột năng để bánh có độ dẻo mỏng vừa phải, để khi cuốn bánh không bị gãy nát, không bị nếp gấp và không cần nhúng nước khi sử dụng. Được sản xuất hoàn toàn từ bột gạo 100%, khơng có phẩm màu, khơng có chất tẩy trắng nên bánh có màu trắng ngà tự nhiên cùng hương gạo đặc trưng. Ngồi ra, bánh cịn có khá nhiều loại kích thước khác nhau nên người tiêu dùng có thể thoải mái lựa chọn
</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13"><i>Trang 3 </i>
Kết luận: Bánh tráng gạo là loại bánh tráng được dùng phổ biến nhất do đáp ứng được các nhu cầu của người tiêu dùng khi ăn kèm với các món ăn truyền thống, có thể bảo quản lên đến 24h. Vì vậy, bánh tráng gạo được chọn làm sản phẩm chính cho thiết bị của đề tài.
<b>1.2. Công nghệ và thiết bị sản xuất bánh tráng gạo hiện nay 1.2.1. Tình hình nghiên cứu trong nước </b>
Ban đầu, bánh tráng gạo được sản xuất theo quy mơ gia đình. Sau đó, do nhu cầu tiêu thụ tăng nhanh cùng với sự cơng nghiệp hóa khơng ngừng phát triển, việc sản xuất bánh tráng gạo hàng loạt để đáp ứng và phục vụ nhu cầu người tiêu dùng là rất cần thiết. Hiện nay, bánh tráng gạo là sản phẩm dần khơng chỉ tỏa khắp Việt Nam mà cịn vươn ra các quốc gia và vùng lãnh thổ lân cận. Bánh tráng mang ý nghĩa là món ăn truyền thống của dân tộc Việt Nam, do đó nguồn gốc xuất xứ của ẩm thực này hầu hết từ nước ta. Trong thời kì cơng nghiệp hóa, nhằm mục đích cơ giới hóa quy trình sản xuất bánh tráng cũng như nâng cao chất lượng và năng suất sản phẩm. Thế nên, một số đề tài được các GS.TS nghiên cứu về mơ hình sản xuất bánh tráng mỏng khá quy mơ, hiện đang áp dụng ở nhiều xí nghiệp chế biến thực phẩm tại một số tỉnh thành như Thanh Hóa, Bến Tre, Trà Vinh, TPHCM…., mặc dù vẫn còn một số khâu phải thực hiện bằng phương pháp thủ công. Dù vậy, đây là những tia hy vọng mới trên con đường cơ giới hóa cho sự phát triển của sản xuất bánh tráng
</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14"><i>Trang 4 </i>
<i>Hình 1.2: Cơng nhân đang thao tác trên thiết bị sản xuất bánh tráng gạo </i>
<i>Hình 1.3: Cơng nhân đang phơi bánh tráng thành phẩm </i>
</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">Gạo sẽ được ngâm trong các thùng chuyên dụng bằng thép Inox, trong khoảng thời gian nhất định. Việc ngâm gạo sẽ có các tác dụng:
</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">• Công đoạn nghiền thành bột (nghiền ướt):
- Sau khi gạo ngâm đủ thời gian sẽ được chuyển qua công đoạn nghiền ướt. Máy sử dụng cho công đoạn này là máy nghiền ướt bằng đĩa quay. Quá trình nghiền sẽ giúp cấu trúc tế bào và lớp màn được giải phóng. Đồng thời, các chất dinh dưỡng như glucid, lipid và protein được hòa tan.
- Sau khi nghiên gạo sẽ thành khối bột nhão với lượng dinh dưỡng cao. Quá trình nghiên phải đảm bảo lượng nước vừa phải. Nếu quá khô sẽ gây ra lượng tinh bột bị phá hủy. Lượng nước quá nhiều tốn thời gian nghiền.
• Cơng đoạn gạn lọc bột
Sau khi nghiền bột nhão sẽ được chuyển qua cơng đoạn lọc để loại bỏ các hạt có kích thước lớn. Nếu dịch bột khơng được lọc thì quá tráng bề mặt sẽ không được mịn. Dịch bột qua công đoạn lọc sẽ được chia thành hai phần là dịch lọc và bã. Đối với các dây chuyền lớn sàng rung được dùng cho mục đích lọc. Thường sàng rung có khung hơi nghiêng theo phương ngang, có kích thước dài 4 m, phía dưới được lót một lớp lưới kim loại. Môt motor nối sàng rung qua một thanh truyền động
• Cơng đoạn phối trộn:
Dịch của q trình lọc sẽ được chuyển qua cơng đoạn phối trộn để làm đều hỗn hợp bột. Đồng thời công đoạn này sẽ tiến hành bổ sung các phụ gia vào nguyên liệu để hỗ trợ quá trình tráng bánh. Các phụ gia bao gồm:
- Phụ gia cấu trúc (tinh bơt biến tính, CMC, polysaccharide, sorbitol, glycerin… - Phụ gia bảo quản (Calcium phosphate, BHA, BHT,..)
- Bổ sung muối để tăng khả năng giữ nước cho bánh, đồng thời ức chế vi sinh vật.
• Cơng đoạn làm bánh tráng:
Hỗn hợp dịch bột và phụ gia sẽ được bơm qua hệ thống chiết rót. Tiếp đến, chúng sẽ được bơm qua khn đổ có chiều dày từ 1-1.5mm. Các khn được bố trị
</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">• Cơng đoạn hấp bánh
Bánh sau khi trải qua công đoạn tráng sẽ đi đến máy hấp, công đoạn này sẽ giúp tinh bột hồn tồn được hồ hóa. u cầu kỹ thuật cho công đoạn sấy là:
- Nhiệt độ hấp 100 - 120⁰C. - Áp suất hơi 1,1 - 1,5 atm. - Lưu lượng hơi 1 tấn/h. - Thời gian hấp 1 - 5/min. - Độ ẩm sau hấp 53%.
• Cơng đoạn sấy và hong bánh
- Bánh tráng được trải qua công đoạn sấy để giảm hàm lượng ẩm xuống 12 -14%. Quá trình sấy sẻ giúp lượng nước từ trong đi ra ngoài do sự chênh lệch áp suất. Thời gian và nhiệt độ sấy sẽ được kiểm soát để không gây nứt sản phẩm. - Công đoạn sấy được thực hiện bằng máy sấy nhiều tầng di chuyển bằng các
băng tải. Nhiệt độ sấy được gia nhiệt bằng các lò sấy bằng điện. Sau khi sấy bánh được đem đi hong khô bằng gió để đạt được chất lượng theo yêu cầu.
<b>1.2.3. Nhận xét ưu, nhược điểm 1.2.3.1. Ưu điểm </b>
- Nâng cao năng suất hơn so với phương pháp truyền thống - Dễ tự động hóa hơn so với phương pháp truyền thống
</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">Để làm rõ nội dung cần thực hiện. Đề tài có các mục tiêu cần thực hiện như sau: - Mô phỏng: Mô phỏng sự phân bố nhiệt độ trong quá trình ép đùn của cặp mâm ảnh hưởng đến tính chất của bột gạo, để lựa chọn thơng số chế tạo của cặp mâm hấp, cùng cách bố trí điện trở trên cặp mâm.
- Quy hoạch thực nghiệm: Thí nghiệm trên thiết bị với nguyên liệu cụ thể và thử nghiệm thay đổi nhiều yếu tố đầu vào, để được sản phẩm đạt yêu cầu, giảm giá thành khi đưa ra thương mại.
<b>1.2.4.2. Phương pháp quy hoạch thực nghiệm </b>
Sử dụng phương pháp thực nghiệm và mô phỏng để kiểm tra sự phân bố nhiệt độ ở cặp mâm ảnh hưởng đến chất lượng, thông qua thiết bị kiểm tra kéo đứt, đánh giá cảm quan về chất lượng của sản phẩm đầu ra
Sử dụng phương pháp thực nghiệm bậc 2 quay đều (Box-Wilson/Central Composite Design) cho 3 nhân tố để quy hoạch và phân tích thực nghiệm, lựa chọn các thơng số tối ưu trong quá trình vận hành phù hợp với nhiều giá trị đầu vào về nhiệt độ, thời gian khác nhau
<b>1.3. Cơ sở lý thuyết của bột nước 1.3.1. Thành phần của bột nước </b>
Nguyên liệu chính thường là bột gạo (nhiều nơi dùng sắn, ngô, đậu xanh... hoặc pha trộn chung) pha lỏng vừa phải với nước. Có cho vào đó một ít bột sắn với một tỷ lệ hợp lý để bánh có thêm độ dẻo, ít bị bể và dễ tráng mỏng, nếu pha nhiều bột sắn (khoai mì) sẽ làm cho bánh có vị chua.
Thành phần dinh dưỡng của hạt gạo được thống kế trong bảng sau:
</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19"><i>(Nguồn: Viện nghiên cứu dinh dưỡng tại Đại Học Mahidol, Thái Lan) </i>
<b>1.3.2. Tính chất hóa – nhiệt của bột nước 1.3.2.1. Nhiệt độ hóa hồ </b>
Thời gian để nấu chín gạo được xác định bở nhiệt độ hóa hồ (GT). Điều kiện ngoại cảnh như nhiệt độ trong giai đoạn lúa chín ảnh hưởng đến GT. Nhiệt độ mơi trường cao làm GT cao hơn. GT của gạo được xác định bởi giá trị lan tỏa trong kiềm. Ở các nước trồng lúa có một sự ưa chuộng rõ ràng với gạo có nhiệt độ hóa hồ trung bình
<b>1.3.2.2. Tỷ lệ amylose trong bột nước </b>
Tinh bột tạo nên khoảng 90% hàm lượng vật chất khô trong gạo xát. Tinh bột là hợp chất cao phân tử của glucose. Amylose là hợp chất cao phân tử dạng thẳng của glucose. Hàm lượng amylose của tinh bột thường chiến 15-35%. Gạo có hàm lượng amylose cao thường có độ nở thể tích và độ vón cục cao.
Amylose cao làm cơm khơ, ít mềm và trở cứng khi để nguội. Ngược lại, amulose thấp nấu cơm ẩm và dẻo. Gạo amylose trung bình được ưa chuộng hơn ở hầu hết các vùng trồng lúa trên thế giới ngoại trừ những nơi trồng lúa japonica có amylose thấp
Dựa vào hàm lượng amylose, gạo được phân loại theo các nhóm amylose như sau:
</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">Hàm lượng amylose trung bình 20 – 25
<i>(Nguồn: JICA, IRRI) </i>
<b>1.3.2.3. Quá trình hydrat hóa và dehydrat hóa a. Khả năng tạo màng </b>
Tinh bột có khả năng tạo màng tốt. Để tạo màng, các amylose và amylopectin phải duỗi thẳng mạch, sắp xếp lại, tương tác trực tiếp với nhau bằng liên kết hydro hoặc gián tiếp thơng qua nước.Màng có thể thu được từ dung dịch phân tán trong nước. Dạng màng này dễ trương ra trong nước.
<i>Hình 1.5 : Khả năng tạo màng </i>
Q trình tạo màng:
• Giai đoạn 1: Từ bề mặt, nước bốc hơi, nồng độ tinh bột tăng lên, các phân tử tinh bột tiến lại gần nhau, hướng từ biên vào tâm dưới tác dụng của mơi trường phân tán
• Giai đoạn 2: Nước nằm giữa phân tử tiếp tục bốc hơi, các phân tử tinh bột tiếp xúc với nhau nhiều hơn và tiếp tục bị biến dạng. Sức căng bề mặt có vai trị rất quan trọng, có khuynh hướng làm co bề mặt hệ thống. Mức độ các phân tử bị biến dạng phụ thuộc vào module đàn hồi và độ nhớt của chúng. Có thể thêm vào các chất hóa dẻo để tạo ra màng có độ đồng đều rõ hơn
</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21"><i>Trang 11 </i>
• Giai đoạn 3: Khi tiếp xúc với nhau, các phân tử tinh bột bắt đầu thể lực liên kết. Các tính chất cơ lý của màng sẽ phụ thuộc vào các hiện tượng xảy ra trong giai đoạn này
Khi khơ, thể tích của màng bị giảm, dẫn đến sự co ngót chiều dày và xuất hiện ứng suất nội. Sự co ngót màng càng lớn khi nồng độ tinh bột càng nhỏ và sự hydrate hóa càng cao. Do đó, người ta thường thêm vào các chất pha lỗng để làm giảm sự hydrate hóa và do đó giảm được sự co ngót.
<b>b. Khả năng tạo sợi </b>
Tinh bột cũng có khả năng tạo sợi. Chính nhờ khả năng này mà người ta có thể làm bún, miếng, hủ tiếu, bánh tráng gạo hoặc bánh tráng vừng các loại.
Có thể tạo sợi bằng cách cho dịch tinh bột qua một bản đục lỗ với đường kính thích hợp. Khi đùn qua lỗ này chúng sẽ định hướng theo dòng chảy, các phân tử tinh bột có xu hướng kéo căng ra và sắp xếp song song với nhau theo phương của trọng lực.
Các sợi ra khỏi khung còn ướt, chúng ướng nhúng ngay vào bể nước nóng để hồ hố và định hình sợi bún do tác dụng của nhiệt.
Các phân tử tinh bột đã được sắp xếp trong từng sợi sẽ tương tác với nhau và với nước bằng liên kết hyđrô để hình thành sợi bún.
<b>1.3.2.4. Quá trình biến đổi trạng thái dưới tác động của nhiệt độ </b>
<i>Hình 1.6: Biểu đồ quá trình gia nhiệt bột nước </i>
</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">Giai đoạn 2: gia nhiệt từ 50<small>o</small>C đến 160<small>o</small>C
+ Ở giai đoạn này, bột nước bắt đầu nhão và hồ hóa từ khoảng 75-80<small>0</small>C, và độ nhớt tăng dần đến khoảng 95<small>0</small>C. Sau đó gia nhiệt thêm nhưng thấy độ nhớt bắt đầu giảm
Giai đoạn 3: giữ nhiệt ổn định ở 150-160<small>o</small>C
+ Ở giai đoạn này ta thấy độ nhớt giảm xuống, ta gọi giai đoạn này là giai đoạn phân hủy, khi giai đoạn này càng kéo dài, nghĩa là sự tổn thất càng cao, do dính và mất nước
Giai đoạn 4: làm nguội từ 160°C xuống tới 50°C.
+ Trong giai đoạn làm nguội, độ nhớt tăng lên trở lại được quan sát thấy khi hạ nhiệt độ xuống mức 50°C. Đây được gọi là giai đoạn độ nhớt được thiết lập lại. Giá trị này được xem là thước đo độ kết tinh lại của bột trong quá trình làm nguội. Giai đoạn 5: giữ nhiệt ổn định tại 50°C.
+ Sau khi làm nguội, hỗn hợp lúc này được giữ nhiệt ở 50°C một lúc để độ nhớt đạt đến mức ổn định. Đây được gọi là độ nhớt cuối cùng. Từ đó, ta ghi nhận được giá trị của độ nhớt thiết lập lại được xác định bằng sự chênh lệch giữa độ nhớt đỉnh (ở giai đoạn 2) và độ nhớt cuối cùng.
<b>1.4. Kết luận chương 1 </b>
Với những đặc điểm hoá - nhiệt đã kể ở trên cho thấy được các thuộc tính cơ bản của bột gạo. Tác giả sử dụng phần mềm mô phỏng cùng phương pháp quy hoạch thực nghiệm để đánh giá chất lượng bánh tráng gạo. Việc mô phỏng và quy hoạch thực nghiệm giúp cho quá trình thiết kế, thử nghiệm vận hành được đơn giản và chính xác hơn, giảm thời gian và giá thành…
</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23"><i>Trang 13 </i>
<b>CHƯƠNG 2: Thiết kế và chế tạo thiết bị thí nghiệm </b>
Dưới sự hỗ trợ của sinh viên đại học, các kết quả của quá trình tính tốn được chọn như sau
<b>2.1. Thiết kế </b>
<b>2.1.1. Sơ đồ nguyên lý </b>
Hỗn hợp bột gạo và nước được hòa trộn trong cụm trộn bột sau khoảng thời gian nhất định. Sau đó, thơng qua van điện từ định thời thời gian rót hỗn hợp vào mâm (thời gian van điện từ mở trùng với thời gian mâm xoay vừa dừng lại, kết hợp với cơ cấu nâng làm mở nắp mâm). Mâm được mở nắp chờ sẵn thông qua cơ cấu nâng được gắn trên bàn xoay. Cứ sau khoảng thời gian 2 – 5s , bàn xoay sẽ quay một nhịp nhờ vào công tắc đóng ngắt theo thời gian được cài đặt sẵn (Timer). Như thế, trong khoảng thời gian mâm đóng lại, hỗn hợp được nướng chín từ 7 – 15s. Khi mâm xoay được quay đến cơ cấu nâng, nắp mâm mở ra và cụm lấy bánh dùng năng lượng để đưa bánh ra ngoài. Việc phơi bánh vẫn được thực hiện bằng tay và đóng gói sản phẩm.
<i>Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý của thiết bị thí nghiệm </i>
<b>2.1.2. Một số kết quả tính tốn a. Cụm tạo hình sản phẩm </b>
Do khn được sử dụng trong dây chuyền là dạng trịn nên việc tạo hình bánh sẽ là dạng tròn tiêu chuẩn tùy theo lượng bơm bột sẽ tạo ra bánh có độ dày và kích
</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24"><i>Trang 14 </i>
thước khác nhau và sẽ nhỏ hơn hoặc bằng kích thước khn. Kích thước bánh tiêu
<b>chuẩn để tính tốn là dạng trịn với đường kính 150mm và độ dày 2mm. </b>
Một giải pháp để tạo hình bánh có dạng khác là tạo các khuôn dạng bánh nhỏ bằng nhôm bỏ vào khuôn nướng vói các loại hình khác nhau tùy theo u cầu, có độ dày 2 mm để tạo các hình cho bánh
<b>d. Tính tốn nhiệt lượng </b>
Thể tích mỗi miếng nhôm:
</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25"><i>Trang 15 </i>
Nhiệt lượng cần truyền để nướng bánh:
𝑄 = 2. 𝑚<sub>𝐴𝑙</sub>. 𝑐<sub>𝐴𝑙</sub>. (𝑡<sub>2</sub>− 𝑡<sub>1</sub>) = 2.0,52.880. (156 − 30) = 115315𝐽 ≈ 116𝑘𝐽 Q<small>thu</small> = Q<small>tỏa</small> = 116 kJ
<b>Công suất tỏa nhiệt: P = Q/t = 156000/33 = 3494 (W). Ta có phương trình tính điện trở và cường độ dịng điện: </b>
3, 4
<i>R IUR I TQ</i>
<i>R IQR I</i>
<sub></sub>
Lượng nhiệt mất đi khi mở khuôn:
𝑄 = 𝛼<sub>𝐴𝑙</sub>. 𝐹. (𝑡<sub>2</sub>− 𝑡<sub>1</sub>) = 202.0,05. (156 − 30) = 1272𝐽
<b>e. Cụm cấp bột </b>
<i>Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý của cụm cung cấp bột </i>
<i>Nguyên lý: Bột được đổ vào trong thùng bột (2) được bơm nhu động (5) bơm </i>
vào khuôn bánh (6) thông qua ống dẫn bột (4). Đồng thời motor (1) quay làm cánh
</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">T: Momen xoắn ra của trục bơm P<small>bơm</small>: Công suất của bơm nhu động
n<small>bơm</small>: Số vòng quay của bơm nhu động (600vg/ph)
0,0949,55.10 9,55.10
Momen xoắn cực đại(Nm)
</div>
