Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quy trình sản xuất tinh bột ngô

1.

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn là công trình nghiên cứu của riêng tôi, những kết quả
nghiên cứu trong luận văn chưa từng được công bố trên các tạp chí khoa học và các
công trình nghiên cứu trước đây. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm trong luận văn là
hoàn toàn chính xác, trung thực và khách quan.
Hà Nội, ngày 21 tháng 04 năm 2014.
Học viên

Lương Tuấn Anh

1


2.

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình học tập, nghiên cứu, làm luận văn tốt nghiệp, tôi đã nhận được
sự giúp đỡ của các thầy cô giáo, đồng nghiệp và bạn bè.
Trước hết tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến TS. Lương Hồng Nga đã tận
tâm hướng dẫn, chỉ bảo, theo dõi sát sao và giúp đỡ tôi trong quá trình làm luận văn
tốt nghiệp.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám đốc và các đồng nghiệp trong Viện nghiên
cứu thiết kế chế tạo máy nông nghiệp đã giúp đỡ tôi trong việc nghiên cứu thực hiện
luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn gia đình bạn bè đã luôn giúp đỡ, động viên và hỗ trợ
cho tôi trong thời gian làm luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn các Phó giáo sư, Tiến sỹ là chủ tịch hội đồng, người

phản biện, thư ký và các thành viên trong hội đồng chấm luận văn của tôi.

2


MỤC LỤC
1. LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................1
2. LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................2
3. DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT............................................5
4. DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ..........................................................................6
5. DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ ..........................................................7
6. MỞ ĐẦU ...............................................................................................................8
1. Tính cấp thiết của luận văn ................................................................................8
2. Mục tiêu nghiên cứu ..........................................................................................8
3. Nội dung nghiên cứu..........................................................................................8
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận văn ......................................................9
4.1. Ý nghĩa khoa học ..........................................................................................9
4.2. Ý nghĩa thực tiễn ..........................................................................................9
1. Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ..................................................................10
1.1.

NGÔ ..........................................................................................................10

1.1.1.

Nguồn gốc .............................................................................................10

1.1.2.

Phân loại ngô .........................................................................................11

1.1.3.

Cấu tạo hạt ngô......................................................................................14

1.1.4.

Thành phần hóa học của hạt ngô ...........................................................15

1.1.5.

Giá trị kinh tế của cây ngô ....................................................................17

1.2.
TÌNH HÌNH SẢN XUẤT, TIÊU THỤ NGÔ VÀ TINH BỘT NGÔ TRÊN
THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM ...............................................................................18
1.2.1.

Tình hình sản xuất, tiêu thụ ngô và tinh bột ngô trên thế giới ..............18

1.2.2.

Tình hình sản xuất, tiêu thụ ngô và tinh bột ngô ở Việt Nam ...............20

1.3.

ỨNG DỤNG CỦA TINH BỘT NGÔ.......................................................22

1.4.
NHỮNG NGHIÊN CỨU Ở TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC VỀ TINH BỘT

NGÔ. 23
1.4.1.

Những nghiên cứu trên thế giới về quy trình sản xuất tinh bột ngô. ....23

1.4.2.

Những nghiên cứu trên thế giới về tính chất của tinh bột ngô. .............25

1.4.3.

Những nghiên cứu ở Việt Nam về quy trình sản xuất tinh bột ngô. .....25

2. Chương 2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................26

3


2.1.

NGUYÊN LIỆU ........................................................................................26

2.2.

PHẠM VI NGHIÊN CỨU ........................................................................26

2.3.

THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM..........................................................................26

2.4.

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............................................................26

2.4.1.

Một số phương pháp vật lý ...................................................................26

2.4.2.

Một số phương pháp hóa lý. .................................................................27

2.4.3.

Một số phương pháp hóa sinh ...............................................................28

2.4.4.

Một số phương pháp cơ lý ....................................................................32

2.4.5.

Phương pháp công nghệ ........................................................................34

2.4.6.

Phương pháp quy hoạch thực nghiệm ...................................................41

2.4.7.

Phương pháp xử lý thống kê .................................................................41

3. Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .................................42
3.1.
LỰA CHỌN NGUYÊN LIỆU NGHIÊN CỨU VÀ THÀNH PHẦN
DINH DƯỠNG ......................................................................................................42
3.2.
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ ĐẾN QUY
TRÌNH SẢN XUẤT TINH BỘT NGÔ. ................................................................43
3.2.1.

Ảnh hưởng của quá trình ngâm đến quy trình sản xuất tinh bột ngô. ...43

3.2.2. Tối ưu hóa ảnh hưởng của một số yếu tố công nghệ trong quá trình
ngâm ngô ............................................................................................................46
3.2.3.
ngô.

Ảnh hưởng của quá trình nghiền, rây đến quy trình sản xuất tinh bột
51

3.2.4.

Ảnh hưởng của thời gian sấy đến chất lượng sản phẩm .......................53

3.3.

CHỈ TIÊU HÓA LÝ CỦA TINH BỘT NGÔ THÀNH PHẨM ...............53

3.4.

LAN

ỨNG DỤNG TINH BỘT NGÔ TRONG SẢN XUẤT BÁNH BÔNG
55

4. KẾT LUẬN .........................................................................................................58
5. TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................59
6. PHỤ LỤC ............................................................................................................67

4


3.

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

TT

Ký hiệu/ Chữ viết tắt

Diễn giải

1

TCN

Trước Công Nguyên

2

F.A.O

FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION

5


4.

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1. Diện tích trồng ngô trên thế giới trong thời gian từ 2005-2011, theo
thống kê của F.A.O[92]( tính theo triệu ha) .............................................................19
Bảng 1.2. Sản lượng của một số châu trên thế giới từ 2005 đến 2011,theo thống kê
của F.A.O[92]( tính theo triệu tấn)...........................................................................19
Bảng 1.3. Diện tích trồng ngô theo các vùng trong thời gian từ 2005-2010, theo
Niên giám thống kê [6] ( tính theo nghìn ha) ...........................................................20
Bảng 1.4. Năng suất ngô theo các vùng trong thời gian từ 2005-2010, theo Niên
giám thống kê[6]( tính theo tạ/ha) ............................................................................21
Bảng 1.5. Sản lượng ngô theo các vùng trong thời gian từ 2005-2010, theo Niên
giám thống kê[6]( tính theo nghìn tấn) .....................................................................21
Bảng 3.1. Các chỉ tiêu đánh giá lựa chọn giống ngô nguyên liệu ............................42
Bảng 3.2. Ảnh hưởng của thời gian ngâm hóa chất, nồng độ SO2 đến độ cứng của
hạt ngô (N) ................................................................................................................44
Bảng 3.3. Ảnh hưởng của thời gian ngâm hóa chất, nồng độ SO2 đến độ trương nở
của hạt ngô(%) ..........................................................................................................45
Bảng 3.4. Giá trị mã hóa và thực nghiệm của các yếu tố thực nghiệm ....................47
Bảng 3.5. Ma trận thực nghiệm tối ưu hóa quá trình ngâm ngô theo quy hoạch
Hoke D6.....................................................................................................................47
Bảng 3.6. Giá trị hệ số hồi quy hàm Y1 ....................................................................48

Bảng 3.7. Giá trị hệ số hồi quy hàm Y2 ....................................................................49
Bảng 3.8. Chế độ công nghệ tối ưu ...........................................................................50
Bảng 3.9. Giá trị giới hạn, mục tiêu đạt điểm tối ưu ................................................50
Bảng 3.10. Ảnh hưởng của lượng nước trong quá trình nghiền đến tỷ lệ thu hồi tinh
bột ngô khi qua rây 200 ............................................................................................52
Bảng 3.11. Ảnh hưởng của rây đến tỷ lệ thu hồi tinh bột ngô ..................................52
Bảng 3.12. Ảnh hưởng của chế độ sấy đến sản phẩm...............................................53
Bảng 3.13. Kết quả phân tích chỉ tiêu hóa lý của tinh bột ngô thành phẩm .............53
Bảng 3.14. Ảnh hưởng của lượng tinh bột ngô đến chất lượng bánh bông lan........56
5.
6


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Nguồn gốc của Ngô ...................................................................................11
Hình 1.2. Cấu tạo hạt ngô .........................................................................................14
Hình 2.1. Đồ thị xác định độ cứng ............................................................................33
Hình 2.2. Quy trình sản xuất tinh bột ngô ................................................................34
Hình 2.3. Quy trình sản xuất bánh bông lan. ............................................................40
Hình 3.1. Ảnh bề mặt ngô sau khi ngâm trong hóa chất NaHSO3 ............................46
Hình 3.2. Ảnh hưởng của nồng độ SO2 và thời gian ngâm đến tỷ lệ thu hồi tinh bột
...................................................................................................................................48
Hình 3.3. Ảnh hưởng của nồng độ SO2 và thời gian ngâm đến protein ...................50
Hình 3.4. Quy trình sản xuất tinh bột ngô ................................................................54
Hình 3.5. Ảnh hưởng của lượng tinh bột ngô đến chất lượng bánh .........................55

7


6.

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của luận văn
Nước ta nằm ở trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, rất thuận lợi cho việc phát
triển cây trồng, trong đó các loại cây lương thực chiếm một vị trí quan trọng trong
sản xuất nông nghiệp và là nguồn nguyên liệu chủ yếu của công nghiệp sản xuất
tinh bột.
Trong số các loại cây trồng ở Việt Nam thì ngô là một cây lương thực quan
trọng thứ hai chỉ sau cây lúa. Cây ngô cho sản lượng cao, được trồng khá phổ biến ở
nước ta và hiện nay với diện tích ngày càng mở rộng.
Tinh bột ngô là loại tinh bột khá phổ biến ở nước ta, được ứng dụng nhiều, đặc
biệt là trong ngành sản xuất thực phẩm, tá dược, công nghiệp rượu, bia, công nghiệp
giấy hay trên thế giới người ta còn dùng tinh bột ngô để đãi vàng thay cho xyanua
độc hại [79]. Tuy nhiên ngành công nghiệp sản xuất tinh bột ngô ở nước ta lại kém
phát triển, hầu hết sản phẩm tinh bột ngô nhập khẩu từ Pháp, Mỹ, Hàn Quốc… Bên
cạnh đó, Viện nghiên cứu thiết kế chế tạo máy nông nghiệp có một số thiết bị phù
hợp với dây chuyền sản xuất tinh bột ngô nên tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:
“Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quy trình sản xuất tinh bột ngô” để ứng
dụng thiết bị của Viện vào dây chuyền một cách tốt nhất.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố đến quy trình sản xuất tinh bột ngô. Từ
đó tìm ra quy trình sản xuất tinh bột ngô tốt nhất, đạt được tỷ lệ thu hồi tinh bột cao
nhất.
3. Nội dung nghiên cứu
 Lựa chọn giống ngô để nghiên cứu.
 Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố đến quá trình sản xuất tinh bột ngô
-

Ảnh hưởng của yếu tố nồng độ hóa chất, thời gian đến quá trình ngâm ngô.

-

Ảnh hưởng của lượng nước trong quá trình nghiền đến tỷ lệ thu hồi tinh bột.

-

Ảnh hưởng của yếu tố rây đến tỷ lệ thu hồi tinh bột.

-

Ảnh hưởng của thời gian sấy tới chất lượng sản phẩm.

8


 Tối ưu hóa ảnh hưởng của một số yếu tố công nghệ trong quá trình
ngâm ngô.
 Ứng dụng: Sản phẩm tinh bột ngô vào sản xuất bánh bông lan.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận văn
4.1. Ý nghĩa khoa học
Giúp học viên vận dụng những kiến thức đã học được trên lớp vào thực tế sản
xuất và biết trình bày một khóa luận.
Giúp học viên tiếp cận với công tác nghiên cứu khoa học nhằm nâng cao trình
độ chuyên môn, có tác phong làm việc khoa học, nghiêm túc, sáng tạo và đúc rút
được những kinh nghiệm từ thực tế.
4.2. Ý nghĩa thực tiễn
Góp phần tìm ra được quy trình sản xuất tinh bột ngô tốt nhất, đạt được tỷ lệ thu
hồi tinh bột cao nhất.

9


1. Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. NGÔ
1.1.1. Nguồn gốc
Ngô còn gọi là bắp, tên khoa học là Zea mays L. Trong tiến Anh “maize” xuất
phát từ tiếng Tây Ban Nha (maíz) [72][76] là thuật ngữ trong tiếng Taino để chỉ loài
cây này, là từ thông dụng Vương quốc Anh để chỉ cây ngô.
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 ngô, 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…quan tâm và đưa ra nhiều giả thuyết. Có giả thuyết cho là
nguồn gốc cây ngô khoảng năm 5.500 tới 10.000 trước công nguyên (TCN)
[86][90]. Những nghiên cứu về di truyền học gần đây cho rằng quá trình thuần hóa
ngô 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 ngô ngày nay vẫn còn mọc trong lưu
vực sông Balsas. Liên quan đến khảo cổ học, người ta cũng đã phát hiện các bắp
ngô có sớm nhất tại hang Guila Naquitz trong thung lũng Oaxaca, có niên đại vào
khoảng năm 4.250 TCN [76], các bắp ngô 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, ngô bắt đầu phổ biến rộng và nhanh,
ngô 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, ngô được
suy tôn như bậc thần thánh và có tầm quan trọng về mặt tôn giáo do ảnh hưởng lớn
của nó đối với đời sống của họ.

10

Hình 1.1. Nguồn gốc của Ngô
Việc gieo trồng ngô 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 diện tích rừng và đồng cỏ để trồng
ngô. Ngô lan truyền sang châu Âu và phần còn lại của thế giới sau khi có tiếp xúc
của người châu Âu với châu Mỹ.
Ngô 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 ngô ra
hầu hết các lục địa của thế giới cũ. Năm 1517, ngô xuất hiện ở Ai Cập, Thổ Nhĩ Kỳ,
Pháp, Đức. sau đó là nam châu Âu và Bắc Phi. Năm 1521, ngô đến Đông Ấn Độ và
quần đảo Indonesia. Vào khoảng năm 1575 ngô đến Trung Quốc.[75]
1.1.2. Phân loại ngô
Việc phân loại ngô được các nhà nghiên cứu dựa vào nhiều đặc điểm khác
nhau. Trong đó tập trung nhiều vào các đặc điểm của hạt, hình dạng bên ngoài, cấu
trúc và tỉ lệ tinh bột của hạt. Phương pháp này đã được Kernike đề nghị đầu tiên và
được Sturtevant, E.L.(1920) hoàn chỉnh và chia làm 6 nhóm bắp chính. Sau đó,
Kulesh bổ sung thêm nhóm bắp nếp, rồi Kulesov, N.N. và Kojukhov, I.V. thêm vào

11


2 nhóm (nửa răng ngựa và đường bột) nên tổng cộng có 9 nhóm. [1][72] Các nhóm
có đặc tính như sau:
1.1.2.1. Ngô Vỏ
Là dạng bắp nguyên thủy, chỉ trồng để nghiên cứu vì cho năng suất rất kém,
không có giá trị kinh tế. Mỗi hột trên trái đều có vãy bao bọc bên ngoài (vãy do các

đỉnh và trấu phát triển tạo thành). Phát hoa đực (cờ) thường dễ bị mang hoa cái tạo
hột (hiện tượng hồi tổ).[1][72]
1.1.2.2. Ngô Răng ngựa
Là loại bắp có trái và hột tương đối lớn. Phần tinh bột cứng và trong suốt (gọi
là phôi nhũ sừng) nằm ở hai cạnh bên hột, trong lúc ở đầu và phần giữa hột là tinh
bột mềm và đục (gọi là phôi nhũ bột). Khi trái chín khô, phần phôi nhũ bột khô
nhanh hơn phôi nhũ sừng nên hột bắp bị lõm ở đầu xuống như răng ngựa nên gọi là
bắp Răng Ngựa. Loại bắp này được trồng nhiều ở Hoa Kỳ và vùng bắc Mexico
(nhưng ít quan trọng bằng bắp đá ở các vùng khác). Hàm lượng tinh bột 60 - 63%,
dùng để sản xuất bột và tinh bột. [1][72]
1.1.2.3. Ngô Đá
Hột bắp hơi nhỏ hơn bắp Răng Ngựa, có đầu hơi tròn, gồm phần lớn là phôi
nhũ sừng bao bọc bên ngoài và chỉ có một ít là phôi nhũ bột ở bên trong. Do đó
hột cứng và láng, kháng mọt và côn trùng phá hại hơn bắp Răng Ngựa. Lượng tinh
bột trong hột gồm 21% là amylose và 79% là amylo-pectine. Nhóm bắp này trồng
phổ biến ở Âu, Á,Trung và Nam Mỹ.Hàm lượng tinh bột 56 - 75%, hạt cứng khó
nghiền, dùng để chế biến gạo bắp tỷ lệ thành phẩm cao.[1][72]
1.1.2.4. Ngô Nổ
Loại này có trái và hột tương đối nhỏ. Phôi nhũ ở hột hầu như hoàn toàn là phôi
nhũ sừng, có rất ít tinh bột mềm.Tinh bột (chiếm 61-72%) gồm 23% là amylose và
72% amylo-pectine, gồm các hạt tinh bột hình tam giác, sắp xếp kề nhau rất chặt
chẽ nên hột rất cứng. Ở nhiệt độ cao (khoảng 2000oC ) khi rang, hột bị nổ ra và tăng
thể tích lên gấp 15-20 lần (tùy giống và ẩm độ hột). Nguyên nhân là nhờ lớp phôi
nhũ sừng bên ngoài có đặc tính dai và đàn hồi, khi gặp nhiệt độ cao nó có thể chịu

12


được áp suất hơi nước bên trong, nhưng khi vượt quá giới hạn thì lớp này bị vỡ ra,
hột nổ làm tung khối tinh bột bên trong ra ngoài. Vì vậy, nếu ẩm độ hột quá cao,

quá thấp, hột chưa chín hoặc chứa nhiều phôi nhũ bột đều làm bắp khó nổ khi rang.
Tuỳ giống, hột bắp Nổ có hai dạng hột: Loại dạng đầu tròn và dạng đầu nhọn. Hàm
lượng tinh bột 62 - 72%, thường dùng sản xuất bỏng và gạo bắp. [1][72]
1.1.2.5. Ngô Nếp
Hình dạng hột tương tự như bắp Đá, nhưng hột đục hơn. Hột cứng, láng, nhưng
không bóng. Tinh bột gồm toàn amylo-pectine (95 - 100%) là những chuỗi tinh bột có
phân nhánh, không ăn màu với Iode. Khi bị thủy phân, tinh bột dễ cho ra Dextrine.
Nhóm bắp này là một loại đột biến của bắp đá, và có lẽ xuất phát từ vùng Vân Nam và
Quảng Tây của Trung quốc từ thế kỷ19 (Lưu Trọng Nguyên,1965). Đặc tính nếp là do
gene lặn waxy (wx/wx) nằm ở nhiễm thể 9 quyết định. Do phát xuất từ Đông Nam Á,
loại bắp này trồng phổ biến ở nước ta.Hàm lượng tinh bột khoảng 60%, dùng chế biến
thức ăn điểm tâm và đóng hộp. [1][72]
1.1.2.6. Ngô Bột
Hột to, hầu như cấu tạo hoàn toàn là phôi nhũ bột. Loại bắp này có nguồn gốc từ
Peru và được trồng nhiều ở Nam Mỹ (Columbia, Peru, Bolivia), Hoa Kỳ và Nam Phi tại
các vùng khô hạn. Bắp bột thường trồng để lấy tinh bột nhờ phôi nhũ mềm, dễ xay
nghiền (nhưng hột mềm nên dễ bị mọt khi tồn trữ). Đây là nhóm bắp trồng tương đối
xưa nhất. Hàm lượng tinh bột 55 - 80%, chủ yếu dùng sản xuất bột, tinh bột và kỹ nghệ
bia.[1][72]
1.1.2.7. Ngô Ngọt
Hột nhăn nheo, gồm phần lớn là phôi nhũ sừng, có nhiều dextrine, lipid và
protein. Lượng tinh bột trong hột tương đối thấp, phần lớn là polysaccharide (1931%) tan trong nước nên hột không ăn màu với Iode. Khi chín sữa, hột chứa 15 18% đường nên thường được thu hoạch lúc còn xanh để ăn tươi hoặc làm bắp rau
đóng hộp (ăn lõi) lúc phun râu. Lượng đường trong hột là do gene sugary (su/su)
nằm ở nhiễm thể 4 (hoặc 6) quyết định. Gene này mang tính lặn đối với dạng đá hay
răng ngựa và trội đối với dạng bột. Gene sugary ngăn cản sự biến đổi đường thành tinh

13


bột (ức chế enzyme ADP.GPy: Adenosine Diphosphate Glucose Pyrophosphorylase).

Vì hột chứa ít tinh bột và nhiều nước (ngay cả khi chín) nên khi phơi khô (tồn trữ ở 8%
mn độ) hột bị nhăn nheo, khi gieo nẩy mầm kém và cây con sinh trưởng yếu, phải
chăm sóc kỹ. Hàm lượng tinh bột 25 - 37%, thường chỉ để chế biến thức ăn điểm tâm và
đóng hộp. [1][72]
1.1.2.8. Ngô nửa răng ngựa
Là dạng trung gian, lai giữa ngô Đá và ngô Răng Ngựa. Phôi nhũ bột cũng có ở đầu
và bên trong hột như bắp Răng Ngựa, nhưng chỉ làm đục đầu hột chứ không làm đầu
hột bị lõm xuống. Đây là dạng trung gian, còn tương đối chưa ổn định. [1][72]
1.1.2.9. Ngô đường bột
Phần trên hột là dạng phôi nhũ sừng, nhăn nheo của bắp Ngọt, nhưng phần dưới hột
gồm toàn phôi nhũ bột của bắp Bột. Có nguồn gốc từ Nam Mỹ, ít phổ biến. [1][72]
1.1.3. Cấu tạo hạt ngô
Hạt ngô thuộc loại quả dính gồm 5 phần chính: vỏ hạt, phôi, nội nhũ sừng, nội nhũ
bột và chân hạt. Vỏ hạt là một màng nhẵn bao xung quanh hạt. Nội nhũ là phần chính
của hạt chứa các tế bào dự trữ chất dinh dưỡng. Nội nhũ có 2 phần: nội nhũ bột và nội
nhũ sừng. Tỷ lệ giữa nội nhũ bột và nội nhũ sừng tùy vào chủng ngô, giống ngô. Phôi
ngô chiếm 1/3 thể tích của hạt và gồm có các phần: ngù (phần ngăn cách giữa nội nhũ
và phôi), lá mầm, trụ dưới lá mầm, rễ mầm và chồi mầm.

Hình 1.2. Cấu tạo hạt ngô
14


1.1.4. Thành phần hóa học của hạt ngô
Thành phần thay đổi tùy theo điều kiện khí hậu, giống, loại ngô, kĩ thuật canh tác,
đất đai....
1.1.4.1. Nước
Chiếm khoảng 12 – 15% trọng lượng của hạt khi đạt độ chín hoàn toàn, để khô tự
nhiên. Thu hoạch tươi ẩm đạt 19 – 35%. [1][5]
1.1.4.2. Glucid

Nội nhũ chứa 73% glucid ở dạng tinh bột, đường và cellulose, ở phôi dạng đường
và ở vỏ dạng cellulose. [1][5]
Tinh bột: ngô chứa khoảng 60 – 70% tinh bột. Hàm lượng amylose trong các giống
khác nhau thì khác nhau, nhìn chung khoảng 21 – 23% (trừ ngô 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 ngô. Kích thước hạt tinh bột
khoảng 6 – 30 µm. Khối lượng riêng tinh bột ngô khoảng 1,5 – 1,6. Nhiệt độ hồ hóa 62
– 67,5oC. Góc quay cực 201,5o.[5]
Tinh bột và dầu béo tồn tại trong hạt nhân ngô giúp cho hạt giống nảy mầm.
Hiện nay bằng cách lai tạo giống, người ta đã tạo ra giống ngô có chứa hàm lượng
amylopectin cao được gọi là ngô sáp hay tạo ra giống ngô có hàm lượng amylose rất
cao, có thể lên đến 70%, được gọi là ngô cao . Gần đây nhất loại ngô có chứa 82%
amylose đã được công bố. Ngô sáp có thể hồ hóa trong điều kiện như ngô thường trong
khi đó ngô co cần không những điều kiện nhiệt cao ( nước sôi ) mà còn cần áp lực nấu
hay cần phải được hydrat hóa bằng dung dịch natri hydroxide loãng.
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.

-

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

-

Trisaccharide và các oligosaccharide có rất ít trong hạt, chủ yếu là raffinose.

15


-

Phytate: dạng dự trữ của myo – inositol là loại dẫn xuất duy nhất được tìm
thấy trong ngô. [1][5]
1.1.4.3. 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 – 5µm. Các thể protein
hình cầu liên kết với nhau thành một màng lưới protein. Hàm lượng protein trung bình
là 10%.
Thành phần chính trong protein là prolamins (zein) tích trong nội nhũ còn phôi chứa
chủ yếu globulins.
Trong ngô, 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 không thay thế thì protein phôi có giá trị
cao hơn nội nhũ và toàn hạt do có hàm lượng lysine và tryptophan cao hơn. Giữa các
giống ngô khác nhau thì sự phân bố protein giữa phôi và nội nhũ cũng khác nhau. Do đó
cần phân tích kĩ để lựa chọn phương pháp chế biến phù hợp. [1][5]
1.1.4.4. Lipit
Trong các loại ngũ cốc, ngô có hàm lượng lipit cao nhất từ 3,5 – 7%. Phôi chứa 30
– 50% tổng số lipit. Ngoài ra còn một số nằm trong lớp aleuron của hạt. Thành phần
chất béo trong ngô là hỗn hợp các triglyceride của các acid béo như linoleic, oleic,
palmitic, steric, linolenic, arachidic, ngoài ra còn có lipit liên kết với gluten, cellulose,

tinh bột và các acid béo tự do. Nhờ thành phần lipit này giúp hòa tan chất màu
carotenoid và phân bố trong hạt tạo màu vàng cho hạt ngô. [1][5]
1.1.4.5. Khoáng
Ngô chứa khoảng 1,3% khoáng. Chất khoáng tập trung chủ yếu ở phôi chiếm
khoảng 78% trong toàn hạt. [1][5]
Một số khoáng có trong ngô như: P, K, Ca, Mg, Na, Fe, Cu, Mn, Zn...

16


1.1.4.6. Vitamin
 Các vitamin tan trong chất béo:
-

Ngô chứa 2 loại vitamin tan trong chất béo là tiền vitamin A hay carotenoids
và vitamin E.

-

Carotenoids được tìm thấy chủ yếu ở các giống ngô vàng, còn ngô trắng
chứa rất ít. Phần lớn carotenoids có ở nội nhũ sừng và có rất ít ở phôi.
Betacarotene là tiền vitamin A quan trọng. Hoạt tính vitamin sẽ bị giảm
trong quá trình bảo quản.

-

Vitamin E: Chứa nhiều trong phôi. Nguồn gốc vitamin E là bốn loại
tocopherols, trong đó alpha – tocopherols có hoạt tính sinh học mạnh nhất,
còn gamma – tocopherols đóng vai trò là chất chống oxi hóa. [1][5]

 Vitamin tan trong nước:
-

Vitamin tan trong nước chủ yếu được tìm thấy ở lớp aleuron, kế đến là trong
phôi và nội nhũ. Trong quá trình chế biến lượng vitamin này mất đi rất
nhiều.

-

Vitamin B: Trong hạt ngô có nhiều vitamin B1 nhưng 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 ngô.

-

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

-

Ngô không có vitamin B12, rất ít vitamin C, choline, acid folic và acid
pantothenic.

1.1.5. Giá trị kinh tế của cây ngô
Ngô là một trong những loại cây lương thực quan trọng của nước ta và thế giới.
Nhờ giá trị dinh dưỡng cao, có nơi ngô đã thay thế gạo trong bữa ăn hàng ngày của
người dân. Bên cạnh vai trò cung cấp lương thực cho con người, ngô còn là nguyên liệu
quan trọng của công nghiệp chế biến thức ăn gia súc và công nghệ sinh học, nhiều nước
đang sử dụng ngô để chế biến ethanol - năng lượng sạch của tương lai. [73]

17


Từ lâu cây ngô đã gắn bó với người dân, đặc biệt là đồng bào miền núi. Đây là một
trong ba loại cây lương thực quan trọng (lúa, ngô, sắn) đã giúp đồng bào vùng cao vượt
qua khó khăn để đứng vững và tồn tại giữa một vùng thiên nhiên khắc nghiệt. Cây ngô
rất dễ trồng lại thích nghi nhanh với vùng núi cao, chỉ cần có đủ nước trời và ẩm độ phù
hợp là có thể phát triển và cho năng suất cao. Với những đặc điểm sinh thái đó, cây ngô
luôn được bà con dân tộc thiểu số lựa chọn làm cây trồng chủ lực. [80]
Thị trường tiêu thụ ngô hạt hiện nay là rất rộng lớn. Không chỉ trước mắt mà lâu dài
thị trường tiêu thụ ngô vẫn còn rất rộng mở, bởi lẽ ngô không chỉ là lương thực, nguyên
liệu cơ bản để chế biến thức ăn gia súc mà còn là nguồn nguyên liệu cho năng lượng
sinh học – nguồn năng lượng sạch. Chỉ riêng chế biến thức ăn gia súc mỗi năm gần 100
nhà máy chế biến thức ăn gia súc loại lớn ở nước ta tiêu thụ khoảng hơn 3 triệu tấn ngô
nguyên liệu, trong khi đó nguồn cung nội địa chỉ đáp ứng khoảng 50% nhu cầu dự kiến
trong năm 2011 nhu cầu nguyên liệu khoảng gần 5,5 triệu tấn, vì thế thị trường nội địa
vẫn đang rất hấp dẫn đối với người trồng ngô.
Nhưng để hạt ngô trở thành hàng hoá có giá trị trên thị trường thì ngay từ bây giờ
người quản lý cũng như người sản xuất cần phải nắm bắt xu hướng giá cả lương thực
thế giới tăng cao không chỉ trước mắt mà còn trong lâu dài để có nhận thức về tầm quan
trọng của việc phát triển cây ngô trong chiến lược phát triển cây lương thực nói chung.
Mặt khác, để cây ngô mang lại giá trị kinh tế cao cần phải thay đổi thói quen canh
tác đã quá lạc hậu của người dân, nhất là đồng bào ở các địa bàn vùng cao, nơi cây ngô
có nhiều cơ hội phát triển do tiềm năng đất đai dồi dào và điều kiện thời tiết khí hậu phù
hợp. Việc đưa giống mới có năng suất cao, chất lượng tốt vào sản xuất có ý nghĩa quyết
định đến chất lượng và quy mô vùng nguyên liệu. [77]
1.2. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT, TIÊU THỤ NGÔ VÀ TINH BỘT NGÔ TRÊN
THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM
1.2.1. Tình hình sản xuất, tiêu thụ ngô và tinh bột ngô trên thế giới
Trên thế giới, ngô là một trong những cây ngũ cốc quan trọng, diện tích đứng thứ 3

sau lúa mì và lúa nước; sản lượng thứ hai và năng suất cao nhất trong các cây ngũ cốc.
Năm 1961, diện tích ngô toàn thế giới đạt 105,5 triệu ha, năng suất 19,4 tạ/ha, sản lượng

18


205 triệu tấn đến năm 2010, diện tích trồng ngô thế giới đạt khoảng 161,8 triệu ha, năng
suất bình quân 51,9 tạ/ha, sản lượng 840,3 triệu tấn [FAOSTAT][78]. Trong đó Mỹ,
Trung Quốc, Braxin là những nước đứng đầu về diện tích và sản lượng.
Bảng 1.1. Diện tích trồng ngô trên thế giới trong thời gian từ 2005-2011, theo
thống kê của F.A.O[78]( tính theo triệu ha)
Nơi trồng

2005

2006

2010

2011

Thế giới

147,5

146,9

164,1

170,4

Châu Mỹ la tinh

57,7

57,6

62,9

64,5

Châu Âu

13,8

13,5

14,1

16,5

Châu Phi

16,4

28,1

31,8

34,5

Châu Á

47,2

47,6

55,2

54,8

Châu Đại Dương

0,09

0,1

0,08

0,08

Trong những năm vừa qua diện tích và thị trường ngô chưa có biến động lớn, chỉ có
năng suất ngô là tăng tương đối nhanh ở nhiều quốc gia. Năng suất ngô tăng mạnh sẽ
làm cho sản lượng ngô tăng, đặc biệt ở các nước đang phát triển như Trung Quốc trong
năm 2000 năng suất đạt 4,6 tấn/ha, sản lượng đạt 106,2 triệu tấn đến năm 2010 năng
suất ngô đạt 5,6 tấn/ha, sản lượng đạt 177,5 triệu tấn.[FAOSTAT][78]
Bảng 1.2. Sản lượng của một số châu trên thế giới từ 2005 đến 2011,theo thống
kê của F.A.O[78]( tính theo triệu tấn)
Nơi trồng

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

Thế giới

713,6

706,8

789,9

829,1

820,5

850,4

883,4

Châu Mỹ la tinh

379,2

369,4

454,8

439,1

440,9

445,4

438,4

Châu Âu

86,1

76,8

67,4

93,2

84,0

85,1

108,6

Châu Phi

49,9

49,5

48,2

57,7

60,3

65,1

65,1

Châu Á

197,6

210,3

219,1

238,4

234,6

254,4

270,9

0,6

0,6

0,4

0,6

0,6

0,5

0,6

Châu Đại Dương

Từ những năm của thập kỷ 90 thế kỷ 20, nhu cầu sử dụng tinh bột ngô ở các
nước phát triển tăng rất nhanh do nhu cầu về tăng chất lượng sản phẩm trong các
lĩnh vực kinh tế quốc dân. Trong sản xuất ngô của thế giới Mỹ là nước sản xuất gần
50% tổng trọng lượng còn lại là do nước khác sản xuất. Sản lượng ngô xuất khẩu trên
19


thế giới trung bình hàng năm tăng khoảng 80 triệu tấn và nhu cầu về sử dụng tinh bột
ngô trên thế giới ngày càng tăng. Do vậy tình hình sản xuất tinh bột ngô trên thế
giới của các nước như Mỹ, Thái Lan, Trung Quốc không ngừng phát triển. Năm

2011, tình hình sản xuất tinh bột (tinh bột sắn, tinh bột khoai tây, tinh bột ngô, tinh
bột mỳ,…) trên thế giới đạt 35 triệu tấn trong đó tinh bột ngô chiếm 43% sản lượng
tinh bột đạt 15 triệu tấn.
1.2.2. Tình hình sản xuất, tiêu thụ ngô và tinh bột ngô ở Việt Nam
Ở Việt Nam, ngô là cây lương thực quan trọng thứ hai sau cây lúa và là cây màu
quan trọng nhất được trồng ở nhiều vùng sinh thái khác nhau, đa dạng về mùa vụ gieo
trồng và hệ thống canh tác. Cây ngô không chỉ cung cấp lương thực cho người, vật nuôi
mà còn là cây trồng xóa đói giảm nghèo tại các tỉnh có điều kiện kinh tế khó khăn. Sản
xuất ngô cả nước qua các năm không ngừng tăng về diện tích, năng suất, sản lượng:
năm 2001 tổng diện tích ngô là 730.000 ha, đến năm 2005 đã tăng trên 1 triệu ha; năm
2010, diện tích ngô cả nước 1126,9 nghìn ha, năng suất 41,1 tạ/ha, sản lượng trên 4,6
triệu tấn. (Niên giám thống kê 2011)[6].Tuy vậy, cho đến nay sản xuất ngô ở nước ta
phát triển chưa tương xứng với tiềm năng, chưa đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng trong
nước, hàng năm nước ta vẫn phải nhập khẩu từ trên dới 1 triệu tấn ngô hạt. [81]
Bảng 1.3. Diện tích trồng ngô theo các vùng trong thời gian từ 2005-2010, theo
Niên giám thống kê [6] ( tính theo nghìn ha)
Vùng

2005

2007

2009

2010

1052,6

1096,1

1089,2

1126,9

Đồng bằng sông Hồng

88,3

91,1

72,7

97,6

Trung du và miền núi phía Bắc

371,5

426,3

443,2

460,0

Bắc Trung Bộ & duyên hải miền Trung

225,6

213,9

202,8

213,6

Tây Nguyên

236,6

235,6

243,6

236,6

Đông Nam Bộ

95,7

92,6

89,7

81,3

Đồng bằng sông Cửu Long

34,9

36,7

37,2

37,8

Cả nước

Cây ngô được đánh giá là cây trồng có vai trò hết sức quan trọng trong cơ cấu cây
trồng ở nước ta; năm 2010 là 1126,9 nghìn ha (trong đó trên 90% diện tích trồng ngô

20


lai), sản lượng đạt trên 4,6 triệu tấn. Tuy vậy sản xuất ngô trong nước vẫn chưa đáp ứng
đủ nhu cầu, hàng năm nước ta phải nhập khẩu lượng lớn ngô nguyên liệu cho chế biến
thức ăn chăn nuôi. [6]
Bảng 1.4. Năng suất ngô theo các vùng trong thời gian từ 2005-2010, theo Niên
giám thống kê[6]( tính theo tạ/ha)
Vùng

2005

2007

2009

2010

Cả nước

36,0

39,3

40,1

40,9

Đồng bằng sông Hồng

40,4

41,2

42,,4

45,2

Trung du và miền núi phía Bắc

28,1

32,9

34,2

33,2

Bắc Trung Bộ & duyên hải miền Trung

35,5

38,2

38,3

39,9

Tây Nguyên

40,7

44,9

45,9

49,2

Đông Nam Bộ

45,4

48,4

51,2

52,0

Đồng bằng sông Cửu Long

54,4

55,5

52,2

52,9

Bảng 1.5. Sản lượng ngô theo các vùng trong thời gian từ 2005-2010, theo Niên
giám thống kê[6]( tính theo nghìn tấn)
Vùng

2005

2007

2009

2010

Cả nước

3787,1

4303,2

4371,7

4606,6

Đồng bằng sông Hồng

356,4

374,6

308,4

441,0

Trung du và miền núi phía Bắc

1043,3

1401,7

1515,4

1527,1

Bắc Trung Bộ và duyên hải miền Trung

799,8

818,1

777,2

851,7

Tây Nguyên

963,1

1056,9

1117,2

1164,6

Đông Nam Bộ

434,8

448,2

459,3

422,7

Đồng bằng sông Cửu Long

189,7

203,7

194,2

199,7

Nhu cầu sử dụng sản phẩm tinh bột ngô ở trong nước ta là rất lớn nhưng ngành

sản xuất tinh bột ngô ở nước ta lại không phát triển. Năm 2003 đến nay Công ty
Lương thực Phú Thọ có nhập khẩu hệ thống dây chuyền sản xuất tinh bột ngô cuả
Trung Quốc với năng xuất sản phẩm 50tấn/ngày nhưng sản xuất không hiệu quả
thậm chí đến năm 2009 thì dừng sản xuất. Nguyên nhân là do nguyên liệu ngô hạt
trong nước chưa đủ dùng cho chăn nuôi mà còn phải nhập khẩu từ nước ngoài nên

21


không có đủ nguyên liệu cho nhà máy sản xuất. Mặt khác giá thành sản phẩm tinh
bột ngô nhập khẩu của Trung Quốc, Mỹ lại rẻ hơn trong nước nước sản xuất mặc dù
chất lượng tinh bột là như nhau do vậy nhà máy sản xuất tinh ngô ở trong nước phải
dừng sản xuất. Tương tự ở Thanh Hóa cũng không sản xuất tinh bột ngô.
1.3. ỨNG DỤNG CỦA TINH BỘT NGÔ
Tinh bột ngô được ứng dụng rộng rãi trong thực phẩm, dược phẩm và ngành
công nghiệp mỹ phẩm,.. với tính năng chủ yếu là như chất nhũ hóa, chất làm đặc,
làm chất kết dính, chất tạo xốp, nhũ tương, chất ổn định, giữ nước [52][71].
Ngành thực phẩm: Dùng để ổn định cấu trúc thực phẩm và tạo cấu trúc đặc
trưng cho thực phẩm. Trong sản xuất bánh giúp cải thiện độ nở, độ mềm của bánh
và là chất giữ nước, làm đặc cho sản phẩm nước sốt.
Ngành dược phẩm: Dùng để làm màng bao cho viên thuốc và được sử dụng để
thay thế huyết tương.
Ngành giấy: Dùng làm chất kế dính để nâng cao độ bền, độ nhẵn, độ dai, độ
bóng của sản phẩm.
Ngành dệt may: Sử dụng để tăng cường vật liệu cải thiện chất lượng, khả năng
in và màu sắc bề mặt.
Ngành hóa chất công nghiệp: Được sử dụng trong thuốc nhuộm tóc.
Ngành mỹ phẩm: Được sử dụng trong kem dưỡng da

22

1.4. NHỮNG NGHIÊN CỨU Ở TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC VỀ TINH BỘT
NGÔ.
1.4.1. Những nghiên cứu trên thế giới về quy trình sản xuất tinh bột ngô.
Trên thế giới việc nghiên cứu về quy trình sản xuất tinh bột ngô đã được nghiên
cứu ở các công đoạn ngâm, nghiền, rây và sấy tinh bột được thực hiện ở quy mô
phòng thí nghiệm đã được nhiều tác giả chỉ ra những đặc điểm nổi bật như:
 Nghiên cứu công đoạn ngâm
Nghiên cứu công đoạn ngâm của tác giả (Perez et al., 2003)[49] được tiến hành
ngâm ở các thời gian khác nhau (8, 16, 24, 32 và 48 giờ) trong dung dịch SO2 ở
nhiệt độ 52oC đã cho thấy. Khi tăng thời gian ngâm từ 8 ÷ 48 giờ thì năng suất tinh
bột tăng từ 77.6 ÷ 80.2%, gluten từ 8.1% xuống còn 7.8%, xơ và mầm từ 7.3%
xuống còn 6.7% [60]. Tác giả (Singh et al., 1996)[58] đã chỉ ra rằng ngâm ngô làm
mềm hạt, loại bỏ các chất tan và tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình nghiền. Khi
tăng nồng độ SO2 từ 0.1÷0.2% thì sản lượng tinh bột tăng 64.9÷67.3% [69]. Axit
lactic cũng được đưa vào quá trình ngâm để mô phỏng tốt hơn đối với quá trình
ngâm công nghiệp (Roushdi et al., 1981c; Ling and Jackson 1991; Eckhoff et al.,
1993b, 1996; Singh and Eckhoff 1995a)[50][41][21][58]. (Du et al., 1996)[15] nhận
thấy rằng năng suất tinh bột tăng 59.1÷63.8% khi 0.55% axit lactic đã được thêm
vào dung dịch ngâm. Lượng nước ngâm cũng quan trọng trong quá trình ngâm chứa
SO2, tổng số hấp thụ SO2 tăng với tỷ lệ tăng của nước ngâm ngô. Hầu hết các nhà
nghiên cứu đã sử dụng tỷ lệ nước ngâm ngô khác nhau từ 1.8:1 đến 2:1. (Krochta et
al., 1981)[43] báo cáo rằng sản lượng tinh bột nhà máy giảm từ 70.3 xuống còn
67.5% khi tỷ lệ nước ngâm ngô đã giảm từ 2:01 đến 1:1 ở cùng nồng độ SO2 [58].
 Nghiên cứu công đoạn nghiền ngô
Nghiên cứu công đoạn nghiền ngô tác giả (Singh et al., 1996)[58] cho rằng
lượng tinh bột ngô giải phóng phụ thuộc vào mức độ ngâm và độ cứng của nội nhũ.
Trong khi nghiền phá vỡ hạt nếu phôi ngô bị nát, nó sẽ trở thành khó khăn để thu
hồi tinh bột và dầu của ngô có thể hòa vào dịch. Dầu giải phóng trong quá trình này

được hấp thụ bởi protein của ngô và nó làm ảnh hưởng đến thiết bị và sẽ làm tăng

23


chi phí bảo trì và giảm sản lượng. Do đó thiết bị nghiền phải điều chỉnh được tốc độ
(năng lượng đầu vào, tốc độ quay và thời gian nghiền) để hạn chế phôi không bị nát
trong quá trình nghiền và gây ra ít dầu hơn và phôi dễ dàng được thu hồi [58]. Sau
khi phôi được thu hồi, dung dịch nên được nghiền mịn trước khi loại bỏ chất xơ
[58].
 Nghiên cứu công đoạn tách tinh bột ngô
Sau khi nghiền lần 1, phôi được tách ra khỏi phần còn lại của dung dịch do phôi
nhẹ nên nổi trên mặt dung dịch. Nồng độ chất khô của dung dịch là 7.5÷9oBe ở
nhiệt độ dung dịch là 27oC là nhiệt độ thích hợp cho tách phôi. Phôi nổi lên có thể
dùng rây hớt lên (Steinke and Johnson 1991, Eckhoff et al 1993b)[59][21], hoặc
dùng máy khấy mái chèo khuấy cho phôi lắng xuống đáy thùng chứa và thu hồi
phôi. Tác giả Anderson, 1963 bổ sung thêm khoảng 200g tinh bột vào dung dịch tạo
điều kiện để phôi nổi lên trên mặt nước dễ dàng thu hồi hơn. Dung dịch sau khi
nghiền nhỏ xơ được tách bởi sàng (rây). Dùng tay tách xơ vừa mỏi tay, bề mặt sàng
khó định lượng và hiệu quả tách thấp hơn dùng máy [21]. Tác giả (Singh and
Eckhoff, 1996)[58] xác định rằng một độ dốc 0.0104 cm/cm và bơm 50 ml/phút
cho sản lượng tinh bột tốt nhất khi 1 lít dung dịch tinh bột của nhà máy (1.04 tỷ
trọng) đã được tách ra bằng cách sử dụng 8.3- x 6.1-cm bảng nhôm. Tác giả
(Neryng and Reilly, 1984)[47] tách tinh bột và protein sử dụng sàng tiêu chuẩn có
kích thước từ 200÷270mesh để tách. Hạt tinh bột sau khi qua rây 270mesh có
đường kính từ 10÷30µm, trong khi đó protein (gluten) hạt thường có đường kính từ
5÷10µm (Singh,

1994). Protein của tinh bột ban đầu trước khi tách cao từ

8.5÷9.5% sau khi tách giảm xuống còn 1.29%. Các nghiên cứu trong phòng thí
nghiệm nghiền và chà xát trên mặt rây phẳng để tách tinh bột protein thì theo các
tách giả (Watson 1984, Eckhoff và Tso 1991a, Eckhoff et al 1993b)[63][19][21]
báo cáo có từ 0.30-0.54% protein lẫn trong tinh bột. (Steinke và Johnson, 1991)[59]
và (Steinke et al 1991)[60], sử dụng lắng và ly tâm để tách tinh bột protein báo cáo
từ 0.56 và 0.42% hàm lượng protein lẫn trong tinh bột. (Rubens, 1990)[51] và
(Singh và Eckhoff, 1995a), sử dụng hydrocylones để tách tinh bột protein để cạnh

24


tranh với quá trình công nghiệp, báo cáo có 0.63-0.64% hàm lượng protin lẫn trong
tinh bột.
1.4.2. Những nghiên cứu trên thế giới về tính chất của tinh bột ngô.
Nghiên cứu các tính chất của tinh bột ngô: hóa lý, hồ hóa, thoái hóa, dán và đặc
tính kết cấu gel được tác giả (Sandhu và Singh, 2007) [52] chỉ ra rằng. Ở các giống
ngô khác nhau thì hàm lượng amylose và sự trương nở dao động từ 6.9÷21.3% và
13.7÷20.7 g/g, tương ứng. Nhiệt độ hồ hóa (ΔHgel) và tỷ lệ thoái hóa (%R) cho tinh
bột ngô khác nhau dao động từ 11.2÷12.7 J/g và 37.6÷56.5%, tương ứng. Độ nhớt
đạt cực đại của các loại ngô khác nhau là giữa 804 và 1252 cP. Độ cứng của gel tinh
bột dao động từ 21.5÷32.3 g.
1.4.3. Những nghiên cứu ở Việt Nam về quy trình sản xuất tinh bột ngô.
Ở Việt Nam tình hình nghiên cứu về quy trình sản xuất tinh bột ngô chưa nhiều.
Vì vậy tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quy trình sản xuất
tinh bột ngô” nhằm đưa ra các yếu tố công nghệ chính ảnh hưởng đến quy trình sản
xuất tinh bột ngô.

25