Quy trình công nghệ sản xuất tinh bột khoai lang bản word

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TINH BỘT
KHOAI LANG
SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
KHOAI LANG

TÁCH DỊCH
BÀO

BÓC VỎ

BÃ NHỎ
TINH CHẾ SỮA
BỘT

NGÂM

RỬA

NGHIỀN

BÃ LỚN

TÁCH BÃ

NƯỚC DỊCH
VÀO BỂ LẮNG

RỬA TINH BỘT

TINH BỘT ƯỚT
VÀ SẠCH

SẤY

LÀM NGUỘI

SẢN PHẨM
TINH BỘT
KHÔ

SỮA LOÃNG
ĐỂ PHA CHÁO
LOÃNG


1. Nguyên liệu: Khoai lang
Yêu cầu: không mọc mầm, hàm lượng tinh bột không dưới 14%, kích thước chỗ củ
lớn nhất không 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
2. Bóc vỏ
Nguyên liệu được chuyển lên thiết bị tách vỏ nhờ băng tải cao su.
Cấu tạo thiết bị: gồm những thanh sắt song song với nhau thành trụ tròn rỗng có chứa
các khe hở để bụi đất, tạp chất và vỏ gỗ rơi ra ngoài.
Nguyên lí hoạt động: khi động cơ quay thiết bị quay theo do đó nhờ lực ma sát giữa
củ với củ, giữa củ với thân máy đất đá rơi ra ngoài, còn khoai tiếp tục đi qua thiết bị rửa.
Hiệu suất bóc khoảng 50% cùng với đất cát.

Máy bóc vỏ củ

3.

Ngâm
Mục đích : Ngâm củ để hòa tan bớt dịch bào, làm mềm củ và để rửa sơ bộ các tạp

chất.
Yêu cầu :+ Thời gian ngâm 4-8 giờ tùy theo độ nhiễm bẩn của nguyên liệu.
+ Cho vòi vào với tỉ lệ 1.5kg/m3 nước ngâm, yêu cầu nước ngâm phải ngập
nguyên liệu

4. Rửa
Mục đích: Rửa nguyên liệu để tách các tạp chất: đá, cát, đất và một phần vỏ trước khi
vào khâu mài.


Cấu tạo của thiết bị rửa: gồm 2 thùng chứa hình máng, bên trong có các cánh khuấy
có tác dụng đánh khuấy và vận chuyển khoai đến băng tải. Phía trên thiết bị có lắp đặt hệ
thống vòi phun nước để rửa nguyên liệu, phía dưới có các lỗ để đất đá, vỏ và nước thoát
ra ngoài.
Nguyên lí hoạt động: Nguyên liệu sau khi xả xuống thùng, tại đây khoai được
đảo trộn nhờ các cánh khuấy gắn trên 2 trục quay nối với động cơ. Nhờ lực va đập của
cánh khuấy và nguyên liệu với nhau, phía trên có các vòi phun nước rửa xuống, nhờ đó
củ khoai được rửa sạch.Rửa xong củ khoai được cánh khuấy đẩy đến băng tải cao su để
vận chuyển đến thiết bị nghiền

5. Nghiền
Mục đích : Nhằm phá vỡ cấu trúc của tế bào củ, một số giải phóng ra khỏi tế bàogọi
là tinh bột tự do, số còn lại là tinh bột liên kết
Thiết bị mài xát


Mô tả thiết bị: Cấu tạo của máy mài gồm 1 khối kim loại hình trụ tròn, bề mặt tay

quay của máy mài có dạng răng cưa, thùng máy có dạng răng cưa nên tạo ra nghiền, mài,
xát, xay

1.Vỏ máy
2.Trục quay
3.Tang quay
4.Răng (dao)
5.Đáy đột lỗ
6. Điều chỉnh khe nghiền
Nguyên tắc hoạt động: nguyên liệu được nạp vào ở của phía trên do sự chuyển động
của tang quay 3, nguyên liệu đựơc kéo vào khe hở giữa vỏ máy và tang quay, nhờ ma sát
của các dao 4 gắn trên tang quay và sự ma sát của nguyên liệu với vỏ máy mà tế bào tinh
bột của củ khoai bị phá vỡ, phía dưới có dáy đục lỗ 5, đáy này cho các sản phẩm nghiền
mịn lọt qua, còn phần chưa mịn lại tiếp tục nghiền cho đến khi được nghiền mịn, cần điều
chỉnh 6 dùng để diều chỉnh khoảng cách giữa tang quay và vỏ máy( điều chỉnh khe
nghiền).
Răng có chiều cao tính từ bề mặt tang quay là 1-2 mm
6. Tách bã
Dịch sữa tinh bột thu được từ máy mài sẽ được bơm qua thiết bị tách xác thô. Tại đây
sơ bã và các phân tử lớn sẽ bị giữ lại trên lưới lọc để đưa sang máng rồi hòa với nước
sạch đem đi lọc rồi chiết lần cuối nhằm thu hồi triệt để lượng tinh bột còn lại trong bã.
Còndịch sữa tinh bột lọt qua lưới lọc chảy vào thùng chứa và chờ bơm để đi tách dịch
bào. Dịch sữa bột trong giai đoạn này người ta hiệu chỉnh nồng độ chất khô trong khoảng
3 -5Be
7. Tách dịch bào


Mục đích: vì dịch bào củ khi thoát ra khỏi tế bào chứa tirozin và enzym tirozinaza.
Dưới tác dụng của enzym, tirozin kết hợp thêm gốc hydroxyl thứ hai, sau đó
cromoxydazaoxi hoá tiếp tục thành melanin có màu, làm tinh bột không trắng. Vì vậy

phải tách dịch bàosau khi mài.Vì tinh bột có cấu tạo xốp, hấp thụ màu rất nhanh và rất
khó tách nên cần tách dịch bào càng sớm càng tốt và phải rút ngắn thời gian tách
Các phương pháp chủ yếu để tách dịch bào:
a. Phương pháp dùng máng lắng : những hạt tinh bột có kích thước lớn lắng ở giữamáng,
những phần tử nhỏ, nhẹ lắng ở cuối máng. Dịch và bã nhỏ sẽ ra khỏi máng và vào bể
chứa, tinh bột sạch sẽ được lấy theo phương pháp vận chuyển sức nước. Để tăng hiệu suất
tách thì sữa bột ra khỏi máy sẽ bơm tuần hoàn trở lại cho đến khi tinh bột lắng hết.
b. Phương pháp dùng bể lắng : sữa tinh bột tự chảy hay được bơm vào bể trong bể
cócánh khuấy để gạt lớp tinh bột bẩn sau khi lắng.Cả hai phương pháp này đều có thời
gian tiếp xúc lâu, tinh bột thường bị ảnh hưởng
c. Phương pháp ly tâm: phương pháp này có ưu diểm là nhanh và không ảnh hưởng đến
màu sắc của tinh bộ
Ngoài ra để tăng hiệu quả của quá trình này người ta còn dùng sunfit hoá dịch sữa thô
để tránh quá trình tạo màu

Máy phân li tách dịch bào
8. Tinh chế sữa tinh bột (quá trình tách bã nhỏ)
Rây lần 1: sữa thu được ở giai đoạn trước được đưa vào máy rây lần 1 để tách bã nhỏ
lần 1. Sữa tinh bột lọt qua rây có nồng độ 3ºBx được đưa vào máy ly tâm tách nước dich.
Bơm ly tâm tách nước: sữa tinh bột sau khi rây sẽ được bơm qua máy ly tâm vắt tách bớt
nước để thu tinh bột. Phần nước dich lọt qua vải và lưới lọc của máy ly tâm có hàm hàm
lượng tinh bột thấp, nhưng chứa 1 hàm lượng tinh bột nên được đưa vào máy mài để thu


hồi lượng tinh bột và tiết kiệm được nguồn nước. Tinh bột thu được sau khi ly tâm có độ
ẩm 31-34%.

Máy li tâm tách nước

Rây lần 2: tinh bột đặc sau khi ly tâm sẽ được bơm lên rây lần 2. Nồng độ của tinh

bột trong dich bơm rây lần 2 là 7-15ºBx.
Rây lần 3: sau khi rây lần 2 sữa tinh bột được đưa ra công đoạn sau là rửa tinh bột
còn bã nhỏ không lọt qua rây lần 1 và 2 đượcc đưa qua rây số 3 để tách tinh bột tự do
trước khi đưa bã nhỏ vào bể bã.


Dịch sữa tinh bột loãng thu được từ rây 3 sẽ được đưa lại để pha loãng dịch cháo (tận
dung nước và thu hồi tinh bột) để tinh chế sữa tịnh bột. Thường dùng máy rây có hiệu
suất lớn để dễ lọc.
Bã ra khỏi máy rây có độ ẩm 94-95%, trong bã ngoài tinh bột tự do còn có tinh bột
liên kết, Dextrin, Pectin 0.2-0.25%, Cellulose 15.1-16% vaf Protein 5% (so với % chất
khô) dùng để chế biến thức ăn cho gia súc.
9. Rửa tinh bột
Mục đích : Tách triệt để những bã nhỏ còn lại sau khi tinh chế protein không hòatan,
dịch bào và các tạp chất khác.
Yêu cầu : Tinh bột ướt thành phẩm sau khi rửa phải không lẫn tạp chất lạ gâyảnh
hưởng đến chất lượng thành phẩm như: đục tinh bột, sủi bọt do lẫn protein…

10. Bảo quản tinh bột ẩm
Ngâm nước sạch: người ta cho tinh bột và bể và ngâm ngập nước, cứ 2 -3 ngày
tháovà thay nước sạch vào. Phương pháp này bảo quản được 3 – 4 thángSử dụng axit
sufuarơ với nồng độ sau cho pH là 5.6 phương pháp này bảo quản từ3-5 tháng
11. Sấy
Mục đích: làm khô khối tinh bột ẩm từ đó làm tăng thời gian bảo quản và vậnchuyển
dễ dàng
Thực hiện:Tinh bột ướt thu được băng tải đưa sang vít tải. Vít tải vừa có tác dụng
chuyểntinh bột vừa có tác dụng làm tơi tinh bột ướt, nhằm tạo điều kiện cho quá trình làm
khô dễdàng. Khi vào ống làm khô nhanh, tinh bột ướt sẽ được cuốn theo luồng khí nóng
và chuyển động dọc theo chiều dài của ống làm khô nhanh để đến cyclone tách tinh bột.
Trong quá trình chuyển động đó, một lượng ẩm của tinh bột sẽ được tách ra làm giảm

độẩm tinh bột xuống.
Để đạt được điều này thì cần phải kéo dài đường chuyển động của hỗn hợp bột và khí.
Sau khi qua các cyclone để tách tinh bột, tinh bột sẽ rơi vào máng góp bên dưới
cáccyclone được vít tải và định hướng đưa sang làm nguội


Cyclone

Ống làm khô nhanh

12. Làm nguội
Mục đích: sau khi sấy nhiệt độ tinh bột khô đạt 50-75ºC không thể bao gói liền nên
phải làm nguội xuống 30-35ºC
Sau khi làm khô nhanh, tinh bột sẽ được quạt hút của hệ thống làm nguội sang các
cyclone làm nguội để tiếp tục tách một phần ẩm còn lại.


Quạt thổi
13. Bao gói
Trước khi bao gói ta thực hiện quá trình rây nhằm đảm bảo kích thước và đồng nhất
của tinh bột và làm tăng chất lượng và giá trị cảm quan của thành phẩm. Bột thành phẩm
sau khi làm khô và làm nguội xong cần phải cho vào bao kín bảo quản ngay vì bột dễ hút
ẩm và nhiễm mùi.Việc đóng bao còn nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc bảo quản và
vận chuyển

Thiết bị rây và đóng gói


CÁC SẢN PHẨM TỪ KHOAI LANG
ĐƯỜNG NHA

1. Ngâm
Mục đích: làm cho củ mềm ra, giảm nhẹ quá trình mài hoặc nghiền, làm bở và loại bỏ
một phần tạp chất bám vào nguyên liệu.
Các biến đổi: hòa tan sơ bộ các sắc tố, hòa tan và ngăn cách không cho các chất
tannin tác dụng với oxy làm giảm màu sắc tự nhiên của sản phẩm
Phương pháp thực hiện:



Thiết bị: bể ngâm được xây bằng gạch hoặc bê tông. Đáy bể hơi dốc để dễ dàng kiệt
nước và làm vệ sinh.
Thông số kĩ thuật:
Thời gian 4-8h tùy theo loại nguyên liệu và mức độ nhiễm bẫn từ củ.
Hóa chất sử dụng: CaO (1,5 kg/m3 nước ngâm.

2. Rửa
Mục đích:
+ Rửa sạch đất cát, đá, tạp chất…chuẩn bị cho quá trình nghiền tiếp theo. Tránh làm
mòn răng nghiền và làm giảm hiệu suất nghiền
+ Hạn chế hiện tượng tạp chất lẫn vào tinh bột làm tăng độ tro, độ màu thành phẩm
Các biến đổi:
Vật lí:sau khi rửa sẽ tách được 94-97% tổng tạp chất (cát sạn, đất đá,…) ra khỏi củ,
khối lượng củ giảm còn 93-94,5%
Hóa lí: có sự tách một số chất hòa tan trong nguyên liệu như sắc tố tannin…vào trong
nước rửa
Hóa sinh: sự hoạt động của các enzym oxi hóa làm đen sản phẩm


Thiết bị:thiết bị rửa củ thường dùng là hình trụ có đục lỗ, để ngập một phần trong
nước

Nguyên tắc hoạt động:
- Củ được rửa sạch dưới áp lực của nước và ma sát giữa các củ cũng như ma sát giữa
củ với thành thiết bị và với cánh quay
- Củ được đảo trộn mạnh và đẩy về phía trước nhờ bàn chải trục vít
- 1 bơm li tâm được lắp ở một đầu của thùng và được nối với một loạt các đầu phun,
nước với áp suất cao được xịt từ các đầu phun ngược với hướng chuyển động của củ, đảm
bảo cho củ được rửa sạch
- Hoạt động kết hợp của cácdòng nước có áp suất cao, có sự cọ xát của củ vào thành
thiết bị và vào nhau giúp loại bớt hầu hết lớp đất cát
- Thông số kĩ thuật:
+ Chiều dài thiết bị: 8m
+ Chiều dài phần thanh trộn ngập nước: 3,4m
+ Khoảng cách giữa 2 cánh kế tiếp: 40-80mm
+ Năng suất theo nguyên liệu: 175 tấn/ngày
+ Đường kính (chiều rộng) thiết bị: 0,8-1,2 m
Tùy thuộc mức độ và đặc tính tạp chất của nguyên liệu mà thời gian rửa có thể từ 815 phút, chi phí nước rửa từ 2-4 tấn/1 tấn nguyên liệu

Thiết bị rửa


3.Nghiền
Mục đích: phá vỡ màng tế bào khoai lang để giải phóng tinh bột khỏi tế bào
Các biến đổi:
Vật lí: Có sự thay đổi của kích thước nguyên liệu. Tế bào tinh bột bị phá vỡ giải
phóng tinh bột dưới dạng hững hạt có kích thước nhỏ.
Nguyên liệu bây giờ lagf khối bột nhão mịn có độ ẩm khoảng 80% (độ mịn
khác nhau tùy theo công nghệ và thiết bị sử dụng)
Hóa sinh: khi xé nát vỏ tế bào, các enzym trong tế bào cũng được giải phóng và có
điều kiện hoạt động, nhất là các enzym thuỷ phân tinh bột, enzym õi háo khử
như polyphenol oxidase sẽ làm sẫm màu sản phẩm

Sinh học: vì rửa sạch củ trước khi nghiền và thời gian không quá lâu nên sự phát
triển của vi sinh vật là không đáng kể
Thiết bị: sử dụng máy nghiền Jahn có roto làm bằng thép với đường kính từ 40-50
cm, độ dài từ 30-50 cm. các lưỡi dao răng cưa được bố trí dọc theo các rãnh được khắc
xung quanh chu vi của ống. Lưỡi dao có 8-10 rắng cưa/cm, đặt cách xa nhau 6-10mm,
cao hơn bề mặt khoảng 1mm
Tốc độ quay tối ưu của roto: 1000 vòng/phút
Hiệu suất nạo sau lần nạo đầu tiên: 85%
Hiệu suất nạo tổng thể sau lần nạo thứ cấp: 90%

Cấu tạo thiết bị nghiền
Nguyên tắc hoạt động: nhờ sự cọ xát liên tục giữa các lưỡi dao mà các tế bào khoai
lang bị phá vỡ, trong đó một lượng lớn hạt tinh bột được giải phóng


Thông số kĩ thuật:
Tốc độ quay: 1000-2000 vòng/phút
Tốc dộ tang quay: 50 m/s
Đường kính tang quay: 0,4-0,7m
Số lượng búa nghiền
Kích thước lỗ lưới
Lưỡi cưa thường chế tạo bằng thép dẻo, cứng, dày 0,8mm, chiều cao
răng 2mm, trên 1cm có 8 răng
Năng suất khoảng 10 tấn củ khoai lang tươi mỗi ngày
4. Phối trộn – hồ hóa – dịch hóa
4.1. Quy trình 1 (dịch hóa ở nhiệt độ thấp 105÷108ºC)
a. Phối trộn
Mục đích: tăng độ phân tán của dich huyền phù, chuẩn bị cho quá trình hồ hóa tiếp
theo

Các biến đổi:
Vật lý: Hệ số dẫn nhiệt tăng
Sự phân tán của các hạt tinh bột tăng
Hóa lý:
Hạt tinh bột hấp thụ một lượng nhỏ nước (25-50% nước) nhưng chưa trương
nở
Trạng thái của nguyên liệu sau khi khuấy trộn ở dạng huyền phù
Tăng khả năng tiếp xúc giữa hạt tinh bột và nước
Cảm quan: Sự thay đổi trạng thái của tinh bột
Phương pháp thực hiện:


Phối trộn nguyên liệu với nước theo tỉ lệ 1:3 (m/m)
Chỉnh pH của hỗn hợp về 5,8-6,2 là pH tối thích của α- amylase sử dụng trong quy
trình.
Bổ sung CaCl2/Ca(OH)2 để nồng độ Ca2+ đạt 100ppm để duy trì hoạt tính αamylase trong quá trình thủy phân.
Bổ sung chế phẩm α- amylase từ Bacillus licheniformis và Bacillus
stearothermophilus.
Quá trình được thực hiện trong thùng khuấy có cánh trộn với tốc độ quay 20v/ph.
Thông số kĩ thuật:
Nồng độ chất khô

22÷25ºBx

pH

5,8÷6,2

Thời gian

30÷40 phút

Lượng enzym

0,5÷0,6 kg/tấn nguyên liệu (1500Ukg-1
hàm lượng chất khô)

Lượng ion Ca2+

100ppm

Thiết bị:Thiết bị hình trụ có trang bị cánh khuấy
b. Hồ hóa
Mục đích: hòa tan những hạt tinh bột có kích thước nhỏ thành dung dịch nhớt sền sệt,
các hạt hút nước và trương nở tối đa tạo điều kiện thuận lợi cho qua trình dịch hóa
Các biến đổi:
Vật lí: Độ nhớt tăng cực đại
Hạt tinh bột trương nở tối đa
Nhiệt độ của dung dịch tăng
Nồng độ chất khô tăng


Hóa học: xảy ra sự hydrate hóa hóa các nhóm hydroxyl tự do và tạo thành liên kết
hydro với nước
Hóa lí:
+ Hạt tinh bột tiếp tục hấp thu nước, nhiệt độ càng tăng thì khả năng hút nước càng
tăng, lên đến 2500% nước
+ Tăng khả năng hòa tan
+ Hệ chuyển từ dạng huyền phù sang dung dịch nhớt đồng nhất
Cảm quan: màu sắc từ đục chuyển sang trong hơn

# Phương pháp thực hiện
Thực hiện trong thiết bị Jet-cooker bằng cách phun hơi nước trực tiếp vào tinh bột.
Ưu điểm: quá trình hồ hóa xảy ra nhanh hơn, đồng đều và nhiệt độ không bị tăng
cục bộ
Thông số kĩ thuật:

Nhiệt độ

52-64ºC

Thời gian

Tức thời

c. Dịch hóa
Mục đích: Phá bung hạt tinh bột, thủy phân
tinh bột tạo những mạch dextrin có chiều dài mạch ngắn hơn
Giảm độ nhớt của dịch hồ hóa tạo điều kiện cho β- amylase phân cắt tốt
hơn trong giai đoạn đường hóa tiếp theo.
Các biến đổi:
Vật lý: Độ nhớt giảm
Khả năng truyền nhiệt tăng (do kích thước phân tủ nhỏ hơn)


Nồng độ chất khô tăng
Hóa học: Hạt tinh bột bị phá bung, phá vỡ các liên kết hydro giữa nước và các sợi
tinh bột
Phản ứng Maillard giữa đường và acid amin tạo ra sản phẩm có màu
Hóa lý: Sự bốc hơi nước
Khả năng hòa tan của của tinh bột tăng

Sinh học:vi sinh vật bị ức chê hoặc tiệu diệt

Phương pháp thực hiện:
Hỗn hợp được gia nhiệt lên 105÷108ºC, sau đó chuyển sang các cột lưu cao áp có
bảo ôn nhiệt trong thời gian 5÷10 phút.
Tiếp theo hỗn hợp được đưa qua thiết bị dạng ống lồng ống để làm nguội về
90÷100ºC rồi đi vào thiết bị dịch hóa

Thông số kĩ thuật:
Nhiệt độ trong cột lưu

105ºC

Nhiệt độ trong thiết bị thủy phân

95ºC

pH

5,8÷6,2

Thời gian trong cột lưu

5÷10 phút

THời gian trong thiết bị dịch hóa 1÷2 giờ
+ Thiết bị:
- Thiết bị hồ hóa và dịch hóa Jet-cooker

Cấu tạo: gồm 1 ống huyền phù tinh bột và 1 ống hơi giao nhau qua 1 khe hình côn,
hơi nước được phun trực tiếp vào huyền phù tinh bột, lượng hơi vào được điều
chỉnh bởi van qua hệ thống khí nén
Nguyên tắc hoạt động:
Huyền phù được bơm cưỡng bức vào thiết bị và tiếp xúc trực tiếp với hơi, hơi nước
khi tiếp xúc với tinh bột có nhiệt độ thấp hơn sẽ ngưng tụ một phần nhưng hầu hết
hơi nước vẫn còn ở áp suất cao nên vẫn còn cung cấp nhiệt lượng để nâng nhiệt độ
lên nhằm hồ hóa dung dịch.
Lượng tinh bột được hồ hóa một phần sẽ băng qua một dãy các cột lưu cao áp.
Để duy trì nhiệt độ ở 105÷108ºC và được giữ trong 5÷10 phút

- Thiết bị dịch hóa:
Cấu tạo: thiết bị là 1 thùng kín, vỏ ngoài có áo cách nhiệt, trong thùng được chia
làm nhiều ngăn, mỗi ngăn có cánh khuấy nối chung với trục được dẫn bởi động cơ
Nguyên tắc hoạt động:


Dịch nước được bơm từ cột lưu vào thùng dịch hóa, thùng dịch hóa khi đầy dung
dịch sẽ được bơm từ từ sang thùng đường hóa, khi đó dung dịch sẽ đi từ trên xuống
qua mõi ngăn theo ống trung tâm.
Dung dịch được lưu 1 thời gian cố định trong thùng, áo cách nhiệt phía ngài nhằm
giữ nhiệt độ dịch hóa đảm bảo 95ºC và dịch luoon được đảo trộn liên tục bởi cánh
khuấy

4.2. Quy trình 2 (dịch hóa ở nhiệt độ cao 150÷160ºC)
a. Phối trộn
Mục đích: tăng độ phân tán của dịch huyền phù, chuẩn bị cho quá trình tiếp theo
+ Các biến đổi:
Vật lý: Hệ số dẫn nhiệt tăng

Sự phân tán của các hạt tinh bột tăng
Hóa lý:Hạt tinh bột hấp thụ một lượng nhỏ nước (25-50% nước) nhưng chưa trương
nở
Trạng thái của nguyên liệu sau khi khuấy trộn ở dạng huyền phù
Tăng khả năng tiếp xúc giữa hạt tinh bột và nước
Cảm quan: Sự thay đổi trạng thái của tinh bột
Phương pháp thực hiện:
Phối trộn nguên liệu với nước theo tỉ lệ 1:3 (m/m)
Quá trình được hiện hiện trong thùng khuấy có cánh trộn với tốc độ quay 20v/ph
Thiết bị: Thiết bị hình trụ có trang bị cánh khuấy
b. Hồ hóa
Mục hóa: Hòa tan những hạt tinh bột có kích thước nhỏ thành dung dịch nhớt sền sệt,
các hạt hút nước và trương nở tối đa tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình dịch hóa
Các biến đổi:
Vật lí: Độ nhớt tăng cực đại
Hạt tinh bột trương nở tối đa
Nhiệt độ của dung dịch tăng
Nồng độ chất khô tăng
Hóa học: xảy ra sự hydrate hóa hóa các nhóm hydroxyl tự do và tạo thành liên kết
hydro với nước
Hóa lí:
+ Hạt tinh bột tiếp tục hấp thu nước, nhiệt độ càng tăng thì khả năng hút nước càng
tăng, lên đến 2500% nước
+ Tăng khả năng hòa tan
+ Hệ chuyển từ dạng huyền phù sang dung dịch nhớt đồng nhất


Cảm quan: màu sắc từ đục chuyển sang trong hơn
Sinh học: Không đáng kể

# Phương pháp thực hiện
Thực hiện trong thiết bị Jet-cooker bằng cách phun hơi nước trực tiếp vào tinh bột.

c. Dịch hóa
Mục đích:
Phá bung hạt tinh bột, thủy phân tinh bột tạo những mạch dextrin có chiều dài mạch
ngắn hơn
Giảm độ nhớt của dịch hồ hóa tạo điều kiện cho β- amylase phân cắt tốt hơn trong
giai đoạn đường hóa tiếp theo.
 Các biến đổi:
Vật lý: Độ nhớt giảm
Khả năng truyền nhiệt tăng (do kích thước phân tủ nhỏ hơn)
Nồng độ chất khô tăng
Hóa học:
Hạt tinh bột bị phá bung, phá vỡ các liên kết hydro giữa nước và các sợi tinh bột
Phản ứng Maillard giữa đường và acid amin tạo ra sản phẩm có màu
Hóa sinh: hoạt động cắt các mạch amylose và amylopectin thành các dextrin mạch
ngắn có khả năng hòa tan. Sản phẩm thủy phân trong giai đoạn này chủ yếu là dextrin
Sinh học:vi sinh vật bị ức chê hoặc tiệu diệt
Phương pháp thực hiện:
Hỗn hợp được gia nhiệt trực tiếp bằng cách sục hơi để hỗn hợp đạt 150÷160ºC, đưa
hổn hợp qua hệ thống cột lưu cao áp có bảo ôn nhiệt trong thời gian 5÷10 phút.


Sau đó tiến hành làm nguội về 95÷100ºC rồi đi vào thiết bị thủy phân, chỉnh pH hỗn
hợp về 5,8÷6,2, bổ sung Ca2+ nồng độ 100ppm và chế phẩm α- amylase chịu nhiệt

Thông số kĩ thuật:
Nhiệt độ trong cột lưu

150÷160ºC

Nhiệt độ trong thiết bị thủy phân

95÷100ºC

pH

5,8÷6,2

Thời gian trong cột lưu

4÷8 phút

Thời gian trong thiết bị thủy phân

30÷60 phút

+ Thiết bị:
- Thiết bị hồ hóa và dịch hóa Jet-cooker
Cấu tạo: gồm 1 ống huyền phù tinh bột và 1 ống hơi giao nhau qua 1 khe hình côn,
hơi nước được phun trực tiếp vào huyền phù tinh bột, lượng hơi vào được điều
chỉnh bởi van qua hệ thống khí nén
Nguyên tắc hoạt động:
Huyền phù được bơm cưỡng bức vào thiết bị và tiếp xúc trực tiếp với hơi, hơi nước
khi tiếp xúc với tinh bột có nhiệt độ thấp hơn sẽ ngưng tụ một phần nhưng hầu hết
hơi nước vẫn còn ở áp suất cao nên vẫn còn cung cấp nhiệt lượng để nâng nhiệt độ
lên nhằm hồ hóa dung dịch.
Lượng tinh bột được hồ hóa một phần sẽ băng qua một dãy các cột lưu cao áp.
Để duy trì nhiệt độ ở 150÷160ºC và được giữ trong 4÷8 phút

-Thiết bị thủy phân:


Cấu tạo: Thiết bị là một thùng kín, vỏ ngoài có áo cách nhiệt, trong thùng được
chia làm nhiều ngăn, mỗi ngăn có cách khuấy nối chung với trục dẫn bởi động cơ.
Nguyên tắc hoạt động:
Dịch nước được bơm từ cột lưu vào thùng dịch hóa, thùng dịch hóa khi đầy dung
dịch sẽ được bơm từ từ sang thùng đường hóa, khi đó dung dịch sẽ đi từ trên
xuống qua mỗi ngăn theo ống trung tâm.
Dung dịch được lưu 1 thời gian cố định trong thùng, áo cách nhiệt phía ngài nhằm
giữ nhiệt độ dịch hóa đảm bảo 95ºC và dịch luôn được đảo trộn liên tục bởi cánh
khuấy
5. Làm nguội
+Mục đích: tạo điều kiện tối thích cho quá trình đường hóa tiếp theo
Các biến đổi: Nhiệt độ dung dịch giảm, enzym vẫn tiếp tục hoạt động. Do nhiệt độ thay
đổi không lớn nên các biến đổi khác không đang kể
+Phương pháp thực hiện:
Truyền nhiệt gián tiếp bằng thiết bị truyền nhiệt dạng bản, tác nhân trao đổi nhiệt là
nước lạnh
Thông số kĩ thuật:
Nhiệt độ đường trước thiết bị

95ºC

Nhiệt độ của tác nhân lạnh(nước)

30ºC (nhiệt độ môi trường)

Nhiệt độ của dịch đường sau khi lafnm 50÷60ºC
nguội

Thiết bị:
Gồm những tấm bản ghép thành một hộp rỗng nhiều ngăn, chúng có những lỗ nối với
nhau tương ứng để tạo thành lối chuyển động riêng cho từng lưu chất.
Dịch đường và nước lạnh sẽ đi trong những khoang xen kẽ nhau. Giữa các tấm bản có
dùng các tấm đệm kínđể đảm bảo ngăn cách 2 lưu chất.
Bên ngoài có hệ thống thanh giằng có các van để ghép chặt các tấm bản.


Nguyên lí hoạt động của thiết bị truyền

Cấu tạo của bản truyền nhiệt

nhiệt dạng bản mỏng
6. Đường hóa
+ Mục đích: tạo thành syrup có thành phần chủ yếu là maltose, các đường đơn giản và các
dextrin mạch ngắn
Các biến đổi:
Vật lý: Giảm độ nhớt
Tăng khả năng truyền nhiệt
Tăng hàm lượng chất khô
Tăng khả năng hòa tan
Hóa học: Phản ứng thủy phân cắt dextrin mạch dài thành maltose và các đường đơn giản,
dextrin mạch ngắn,…
Hóa sinh: Có tương tác đồng thời giữa và
+ Phương pháp thực hiện:
Dung dịch đường sau khi làm nguội sẽ được đưa vào thiết bị đường hóa, sau đó bổ
sung lượng Fugamyl cần thiết.

Thông số kĩ thuật:
Nhiệt độ

50÷60ºC

pH

5,0÷5,5

Lượng enzym

2000Ukg-1 Hàm lượng chất khô

Lượng Ca2+

50ppm (không cần bổ sung thêm)

Thời gian

48h

Thiết bị: thiết bị đường hóa có cấu tạo tương tự thiết bị dịch hóa
7 Tẩy màu
7.1 Mục đích
Hoàn thiện các giá trị cảm quan: làm tăng độ trong của sản phẩm, đưa sản phẩm về
màu tiêu chuẩn là vàng trong đến không màu.
7.2 Các biến đổi
Vật lí: khối lượng dung dịch tăng do bổ sung than hoạt tính
Hóa lí:
-Sự phân tán các hạt than hoạt tinhstrong dung dịch tăng khả năng tiếp xúc của nó với

dung dịch.
-Sự hấp phụ các chất màu trên bề mặt của than hoạt tính
Hóa sinh: hai enzyme vẫn còn hoạt động
Cảm quan:dịch đường trở thành dạng huyền phù do có chứa các bụi than hoạt tính
Sinh học và hóa học: không đáng kể
7.3 Phương pháp thực hiện
Qúa trình tẩy màu được thực hiện ngay trong thiết bị đường hóa.Sau khi đường hóa,
syrup được gia nhiệt đến nhiệt độ thích hợp. Sau đó bổ sung lupngwj than hoạt tính
cần thiết để hấp phụ một phần các chất mang màu.
Khi dùng than hoạt tính để tẩy màu cần phải có quá trình lọc tiiens hành ngay sau đó.


Loại than hoạt tính thường sử dụng có thể ở dạng bột hoặc dạng hạt được sản xuất từ
gỗ, than đá, than dầu mỏ, vỏ dừa, lignite,….
Lượng than phụ thuộc vào chất lượng tinh bột, yêu cầu làm sạch và hoạt độ của than.
Thông số kỹ thuật:
Nhiệt độ

70ºC

Thời gian tẩy màu

1h

Lượng than sử dụng

1÷1,3% (so với hàm lượng chất khô)

7.4 Thiết bị
Quá trình tẩy màu được thực hiện ngay trong thiết bị đường hóa