Tổng quan tài liệu về bột bắp và những sản phẩm từ bột bắp

ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TỔNG QUAN TÀI LIỆU VỀ BỘT BẮP VÀ
NHỮNG SẢN PHẨM TỪ BỘT BẮP

SVTH : Nguyễn Thanh Thường
MSSV : 2111008413

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2014


ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TỔNG QUAN TÀI LIỆU VỀ BỘT BẮP VÀ
NHỮNG SẢN PHẨM TỪ BỘT BẮP

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thanh Thường
Mã số sinh viên

: 2111008413

Lớp

: 11CTP03

Niên khóa

: 2011 - 2014

Hệ đào tạo

: Cao đẳng

Giáo viên hướng dẫn : Ths. Nguyễn Quốc Duy

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2014


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
Giáo viên hướng dẫn


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này Em xin gởi lời cảm ơn chân thành và sự
tri ân sâu sắc đối với các thầy cô của trường Đại học Nguyễn Tất Thành, đặc biệt là các
thầy cô khoa Công Nghệ Hóa Học Và Thực Phẩm của trường đã tạo điều kiện cho em
hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp. Em cũng xin chân thành cám ơn Ths. Nguyễn Quốc
Duy đã nhiệt tình hướng dẫn hướng dẫn em hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.
Trong quá trình làm bài báo cáo, khó tránh khỏi sai sót, rất mong các Thầy, Cô bỏ
qua. Đồng thời do trình độ lý luận cũng như kinh nghiệm thực tiễn còn hạn chế nên bài
báo cáo không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được ý kiến đóng góp
Thầy, Cô để em học thêm được nhiều kinh nghiệm.
Em xin chân thành cảm ơn !


MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH ........................................................................................................... iii
DANH MỤC BẢNG ........................................................................................................... iv
LỜI MỞ ĐẦU ...................................................................................................................... v
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ................................................................................................ 1
1.1. Sơ lược về cây bắp......................................................................................................... 1
1.1.1. Lịch sử về cây bắp ............................................................................................... 1
1.1.2. Phân loại cây bắp ................................................................................................. 2
1.1.3. Đặc điểm sinh học ............................................................................................... 3
1.1.4. Cấu tạo hạt bắp .................................................................................................... 4

1.1.5. Thành phần hóa học ............................................................................................. 5
1.2. Tổng quan về bột bắp .................................................................................................... 7
1.2.1. Giới thiệu .................................................................................................................... 7
1.2.2. Thành phần hóa học và chỉ tiêu chất lượng của bột bắp ............................................ 9
CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MALTODEXTRIN TỪ BỘT BẮP, DE=10 .. 11
2.1. Giới thiệu chung .......................................................................................................... 11
2.2. Những tính chất vật lí của huyền phù bột bắp trong nước .......................................... 12
2.2.1. Độ tan của bột bắp ............................................................................................ 12
2.2.2. Sự trương nở ...................................................................................................... 12
2.2.3. Tính chất hồ hóa của bột bắp ............................................................................. 12
2.2.4. Độ nhớt của hồ tinh bột ..................................................................................... 12
2.2.5. Khả năng tạo gel và sự thoái hóa gel ................................................................. 13
2.3. Quy trình sản xuất ....................................................................................................... 13
2.3.1. Nguyên liệu ........................................................................................................ 13
2.3.2. Sơ đồ quy trình .................................................................................................. 14
2.3.3. Thuyết minh quy trình ...................................................................................... 16
2.3.4. Chất lượng sản phẩm của maltodextrin ............................................................. 26
2.5. Kết luận........................................................................................................................ 28
i


CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT HIGH FRUCTOSE CORN
SYRUP (HFCS).................................................................................................................. 29
3.1. Giới thiệu chung .......................................................................................................... 29
3.2. Lịch sử phát triển ......................................................................................................... 29
3.3. Các loại enzyme sử dụng ............................................................................................. 31
3.4. Quy trình công nghệ sản xuất HFCS .......................................................................... 33
3.4.1. Sơ đồ quy trình .................................................................................................. 33
3.4.2. Thuyết minh quy trình ....................................................................................... 35
3.5. Kết luận........................................................................................................................ 41

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ .............................................................. 43
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................. 44

ii


DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Bắp ........................................................................................................................ 2
Hình 1.2: Cấu tạo hạt bắp ..................................................................................................... 4
Hình 1.3: Bột bắp.................................................................................................................. 9
Hình 2.1: Quy trình sản xuất maltodextrin ......................................................................... 15
Hình 2.2: Thiết bị thủy phân............................................................................................... 18
Hình 2.3: Thiết bị lọc .......................................................................................................... 24
Hình 2.4: Hệ thống sấy phun 2 giai đoạn ........................................................................... 26
Hình 3.1: HFCS .................................................................................................................. 30
Hình 3.2: Hai loại sản phẩm phổ biến có sử dụng HFCS .................................................. 31
Hình 3.3: Chức năng của enzyme ....................................................................................... 32
Hình 3.4: Sơ đồ quy trình sản xuất HFCS .......................................................................... 34
Hình 3.5: Nồi nấu ............................................................................................................... 36
Hình 3.6: Thiết bị lọc ép khung bản ................................................................................... 39

iii


DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Thành phần hóa học của bột bắp.......................................................................... 9
Bảng 1.2: Chỉ tiêu của bột bắp ........................................................................................... 10
Bảng 2.1: Tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm của Maltodextrin (Theo tiêu chuẩn của Grain

Processing Corporation, Mỹ).............................................................................................. 27

iv


LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, bên cạnh việc sử dụng sắn thì bắp cũng là một trong những cây lương thực
được sử dụng để sản xuất tinh bột. Sản phẩm từ cây bắp được sử dụng trong thực phẩm
như dùng làm tinh bột biến tính, làm nguồn nguyên liệu để chế biến các loại bánh… Tuy
nhiên, nó không chỉ có ứng dụng rộng rãi trong công nghệ sản xuất thực phẩm mà trong
các lĩnh vực khác, tinh bột bắp cũng đóng vai trò vô cùng quan trọng như làm chất kết
dính, thức ăn gia súc, làm màng bao trong dược phẩm, sản xuất giấy… Qua đó ta thấy
tinh bột bắp có rất nhiều ứng dụng trong các ngành sản xuất khác nhau. Chính vì vậy trên
thị trường giá bắp nguyên liệu mới được tăng lên gần đây, kéo theo sự quan tâm trở lại
của bà con nông dân sau nhiều năm thăng trầm của việc phát triển cây bắp, diện tích và
sản lượng bắp cũng được tăng lên. Bên cạnh đó tinh bột bắp có thể được ứng dụng vào
công nghệ sản xuất, tạo ra các sản phẩm từ tinh bột bắp như: công nghệ sản xuất
Maltodextrin từ bột bắp, HFCS - một chất làm ngọt thay thế chất lỏng sucrose. HFCS đã
trở thành một chất làm ngọt lớn và phụ gia sử dụng rộng rãi, nó được sử dụng rộng rãi
trong trái cây đóng hộp, nước sốt, súp, gia vị, bánh nướng, và nhiều loại thực phẩm chế
biến khác. Nó cũng được sử dụng rất nhiều trong ngành công nghiệp sữa như: sữa chua,
sữa hương vị, kem, và món tráng miệng đông lạnh khác.

v


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Sơ lược về cây bắp
1.1.1. Lịch sử về cây bắp

Bắp có tên khoa học là Zea mays L. Trong tiến Anh “maize” xuất phát từ tiếng Tây Ban
Nha (maíz) là thuật ngữ trong tiếng Taino để chỉ loài cây này, là từ thông dụng Vương
quốc Anh để chỉ cây bắp. 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 bắp, 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 đưa ra nhiều giả thuyết. Có giả thuyết cho là nguồn gốc cây bắp khoảng năm
5.500 tới 10.000 trước công nguyên (TCN). Những nghiên cứu về di truyền học gần đây
cho rằng quá trình thuần hóa bắp 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 bắp ngày nay
vẫn còn mọc trong lưu vực sông Balsas. Liên quan đến khảo cổ học, người ta cũng đã
phát hiện bắp có sớm nhất tại hang Guila Naquitz trong thung lũng Oaxaca, có niên đại
vào khoảng năm 4.250 TCN, 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, bắp bắt đầu phổ biến rộng và nhanh, bắp 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, bắp 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.
Việc gieo trồng bắp 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 châu Âu và phần còn lại của thế giới sau khi có tiếp xúc
của người châu Âu với châu Mỹ.

1


Bắp 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 bắp ra hầu hết các lục địa của thế
giới cũ. Năm 1517, bắp xuất hiện ở Ai Cập, Thổ Nhĩ Kỳ, Pháp, Đức sau đó là nam châu
Âu và Bắc Phi. Năm 1521, bắp đến Đông Ấn Độ và quần đảo Indonesia. Vào khoảng năm
1575 bắp đến Trung Quốc.
Ở Việt Nam cây bắp được trồng rộng rãi ở khắp đất nước, được xem như là một cây
lương thực, cây bắp đem lại những giá trị dinh dưỡng đối với con người và cây bắp cung
cấp được nhiều chất sơ. Cây bắp được sử dụng để làm ra loại bột giúp ích cho việc sản
xuất hoặc chế biến những món ăn.

Hình 1.1: Bắp
1.1.2. Phân loại cây bắp
Dựa vào cấu tạo tinh bột của nội nhũ hạt, bắp được chia thành 5 loại sau đây:
- Bắp răng ngựa: Hạt to, dẹt, đầu hạt có vết lõm như hình cái răng. Hai bên sườn hạt là
tinh bột miền sừng, đầu và giữa hạt là chất tinh bột mềm (miền bột). Vỏ hạt màu vàng,
2


đôi khi màu trắng. Bắp răng ngựa có hàm lượng tinh bột từ 60 - 65% khối lượng hạt,
trong đó 21% là amylose, 79% có amylopectin. Bắp răng ngựa chủ yếu dùng để sản xuất
thức ăn gia súc, và còn dùng làm nguyên liệu cho công nghiệp hay thức ăn cho người.
- Bắp đá: Hạt tròn, nội nhũ chứa nhiều tinh bột miền sừng, vỏ hạt có màu trắng ngà,
màu vàng hay màu đỏ. Bắp đá có hàm lượng tinh bột chiếm từ 56 - 75% khối lượng hạt,
trong đó 21% là amylose, 79% là amylopectin. Bắp đá được dùng để chế biến thức ăn cho
người và gia súc, hay dùng làm nguyên liệu cho công nghiệp.
- Bắp nếp: Hạt tròn, to, bề mặt nhẵn, màu trắng đục hoặc màu vàng. Hàm lượng tinh
bột chiếm khoảng 60% khối lượng hạt, trong đó amylopectin chiếm gần 100%, amylose
hầu như không đáng kể. Bắp nếp chủ yếu dùng làm thức ăn cho người, và còn làm nguyên
liệu cho công nghiệp sản xuất bánh kẹo.
- Bắp bột: Hạt bẹt và tròn đầu, mặt hạt nhẵn. Nội nhũ có màu trắng đục, cấu tạo xốp, dễ
hút nước. Hàm lượng tinh bột chiếm từ 55 - 80% khối lượng hạt, trong đó 20% là

amylose, 80% là amylopectin. Bắp bột dùng hầu hết làm thức ăn cho người.
- Bắp đường: Hạt thường nhăn nheo, vỏ có màu vàng, trắng hoặc tím. Hàm lượng tinh
bột của nội nhũ khoảng 25 - 47% khối lượng hạt, hàm lượng đường và dextrin khá cao, có
thể đến 19 - 31% khối lượng hạt. Thành phần tinh bột của bắp đường gồm: 60 - 90%
amylose, 10 - 40% amylopectin. Bắp đường được dùng làm thức ăn cho người và sử dụng
trong công nghiệp thực phẩm.
1.1.3. Đặc điểm sinh học
Thân cây bắp trông tương tự như thân cây của các loài tre và các khớp nối (các mấu hay
mắt) có thể có cách nhau khoảng 20 - 30 cm. Bắp có hình thái phát triển rất khác biệt; các
lá hình mũi mác rộng bản, dài 50 - 100 cm và rộng 5 - 10 cm, thân cây thẳng, thông
thường cao 2 - 3 m, với nhiều mấu, với các lá tỏa ra từ mỗi mấu với bẹ nhẵn. Dưới các lá
này và ôm sát thân cây là các bắp. Khi còn non chúng dài ra khoảng 3 cm mỗi ngày. Từ
các đốt ở phía dưới sinh ra một số rễ. Các bắp ngô (bẹ ngô) là các cụm hoa cái hình bông,
được bao bọc trong một số lớp lá, và được các lá này bao chặt vào thân đến mức chúng
không lộ ra cho đến khi xuất hiện các râu bắp màu hung vàng từ vòng lá vào cuối của bắp.
3


bắp ngô là các núm nhụy thuôn dài trông giống như một búi tóc, ban đầu màu xanh lục và
sau đó chuyển dần sang màu hung đỏ hay hung vàng. Trên đỉnh của thân cây là cụm hoa
đuôi sóc hình chùy chứa các hoa đực, được gọi là cờ bắp. Mỗi râu bắp đều có thể được
thụ phấn để tạo ra một hạt bắp trên bẹ bắp.
1.1.4. Cấu tạo hạt bắp

Hình 1.2: Cấu tạo hạt bắp
 Vỏ
Bắp là loại hạt trần nên không có vỏ trấu mà chỉ có lớp vỏ ngoài (vỏ quả) và lớp vỏ
trong (vỏ hạt). Chiều dày lớp vỏ khoảng 35 - 60 m. Vỏ quả gồm: lớp ngoài cùng, lớp
giữa, lớp trong. Vỏ trong: lớp ngoài (lớp sắc tố), lớp trong.
 Lớp aleurone

- Gồm những tế bào lớn, thành dày, trong có chứa hợp chất của Nitơ và những giọt chất
béo.
- Lớp này không chứa tinh bột.
- Hình dạng: hình vuông hay hình chữ nhật.
 Tế bào nội nhũ
- Khối tế bào lớn, thành mỏng, có hình dạng khác nhau, xếp không có thứ tự rõ ràng.
4


- Gồm 2 phần: nội nhũ sừng và nội nhũ bột:
 Nội nhũ bột: nằm bên trong, gần phôi, mềm và đục, chứa nhiều hạt tinh bột.
Các hạt tinh bột lớn và trơn nhẵn. Liên lết các tế bào không chặt chẽ. Bên trong
màng lưới các hạt protein mỏng và không bao bọc xung quanh được hết các hạt tinh
bột.
 Nội nhũ sừng: cứng, trong mờ, nằm gần lớp vỏ, chứa nhiều hạt protein. Hạt
tinh bột hình đa giác, kích thước nhỏ, kết dính nhau rất sát.
 Phôi
Phôi nằm gần cuống hạt và dính liền với nội nhũ. Phôi chiếm 8 - 15% khối lượng hạt.
Cấu trúc của phôi khá xốp, thành phần chứa nhiều chất béo nên rất dễ bị hư hỏng.
1.1.5. Thành phần hóa học
 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%.
 Glucid
Nội nhũ chứa 73% glucid ở dạng tinh bột, đường và cellulose, ở phôi dạng đường và ở
vỏ dạng cellulose.
Tinh bột: bắp chứa khoảng 60 - 70% tinh bột. Hàm lượng amylose trong các giống khác
nhau thì khác nhau, nhìn chung khoảng 21 - 23% (trừ bắp 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 bắp. Kích thước hạt tinh bột khoảng 6 30 m.

Tinh bột và dầu béo tồn tại trong hạt nhân bắp giúp cho hạt giống nảy mầm.
 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.
5


- Disaccharide: chủ yếu là sacharose tập trung nhiều ở nội nhũ, một ít maltose.
- Trisaccharide và các oligosaccharide có rất ít trong hạt.
- Phytate: dạng dự trữ của myo - inositol là loại dẫn xuất duy nhất được tìm thấy trong
bắp.
 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 - 5m. Các thể protein hình
cầu liên kết với thành một màng lưới protein.
Trong bắp, 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 bắp khác nhau thì 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.
 Lipid
Trong các loại ngũ cốc, bắp có hàm lượng lipid cao nhất từ 3,5 - 7%. Phôi chứa 30 50% tổng số lipid. Ngoài ra còn một số nằm trong lớp aleuron của hạt. Thành phần chất
béo trong bắp là hỗn hợp các triglyceride của các acid béo như linoleic, oleic, palmitic,
steric, linolenic, arachidic, ngoài ra còn có lipid liên kết với gluten, cellulose, tinh bột và
các acid béo tự do. Nhờ thành phần lipid này giúp hòa tan chất màu carotenoid và phân bố
trong hạt tạo màu vàng cho hạt bắp.
 Khoáng
Bắp chứa khoảng 1,3% khoáng. Chất khoáng tập trung chủ yếu ở phôi chiếm khoảng
78% trong toàn hạt.

Một số khoáng có trong bắp như: P, K, Ca, Mg, Na, Fe, Cu, Mn, Zn...
 Vitamin
Các vitamin tan trong chất béo:
6


- Bắp chứa 2 loại vitamin tan trong chất béo là tiền vitamin A hay carotenoid và
vitamin E.
- Carotenoid được tìm thấy chủ yếu ở các giống bắp vàng, còn bắp trắng chứa rất ít.
Phần lớn carotenoid 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 tocopherol, trong
đó alpha - tocopherol có hoạt tính sinh học mạnh nhất, còn gamma - tocopherol đóng vai
trò là chất chống oxi hóa.
- 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 bắp có nhiều vitamin B1nhưng 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 bắp.
- Vitamin PP: hàm lượg thấp hơn trong lúa mì và gạo. Tập trung chủ yếu ở lớp aleuron.
1.2. Tổng quan về bột bắp
1.2.1. Giới thiệu
Bột bắp là một loại bột mịn được làm từ các nội nhũ (phần lõi của hạt) của hạt bắp khô.
Bột bắp được sử dụng cho nhiều điều trong nấu ăn, nhưng phổ biến nhất là sử dụng như
một chất kết dính và chất làm đặc trong các món ăn khác nhau. Không giống như bột mì,
bột bắp thực sự trở nên định hình rõ ràng khi nấu chín. Nó cũng được sử dụng như là một
tác nhân chống kết dính trong đường bột. Tinh bột bắp có tất cả các tính chất của tinh bột
tự nhiên với một vài nét đặc trưng như đặc điểm không tạo bọt, không loãng trong dung
dịch đang sôi.
Công dụng phổ biến nhất của bột bắp là chất làm sệt. Bột bắp còn được dùng để tạo độ

sánh cho các món xúp và đặc biệt là nước xốt thích hợp với nhiều thực phẩm thịt, cá, hải
sản. Không những thế, phủ bột bắp lên thực phẩm dùng để chiên cũng khiến món ăn giòn
hơn.

7


Bột bắp còn được làm phụ gia cho các món chè, bánh và thức tráng miệng với nhiều tác
dụng khác nhau. Trong các món chè, nhất là những món chè có nhiều nước, có thể pha
thêm bột bắp vào để tạo độ sánh đặc. Với món bánh, do tính dai và hạn chế đóng cục, nên
bột bắp thường để chế biến bánh sữa trứng, kem flan, bánh kem phô mai, bánh trứng,
pudding… Khi chế biến những món bánh này, cho lòng đỏ trứng vào trộn với bột trước
khi nấu hoặc nướng, không dùng lòng trắng vì dễ gây vón cục. Nhiều món tráng miệng sẽ
thơm ngon hơn khi thêm nước cam, nước chanh hoặc những loại nước trái cây chua khác,
nhưng chỉ cho vào món ăn sau khi bột bắp đã sánh lại để không bị chảy nước. Món ăn chế
biến xong, để nguội bên ngoài trước khi cho vào tủ lạnh, dùng màng bọc thực phẩm bao
lại để bề mặt món ăn luôn mịn.
Bột bắp còn giúp cần bằng lượng mỡ trong máu, ngăn ngừa bệnh tim mạch. Ở Việt
Nam, bột bắp còn được sử dụng để chế biến cà phê, các nhà sản xuất cà phê cho khoảng
10% bắp rang để lấy độ keo, 90% còn lại là cà phê, giai đoạn hiện nay chỉ có 10% là cà
phê, phần còn lại là đậu nành cháy và bột bắp được tẩm với hàng loạt hóa chất, hương
liệuđộc hại. Ở Trung Quốc, nhiều dược phẩm chứa dược phẩm quý như nhân sâm, linh
chi... được phát hiện thực chất làm từ bột bắp.
Công nghệ chế biến hiện nay tách ly bắp làm 4 thành phần: tinh bột, mầm bắp, chất xơ
và chất đạm. Sau khi được tách ly, chất xơ và chất đạm sẽ được chế biến làm thức ăn chăn
nuôi gia súc, mầm bắp được tinh lọc làm dầu bắp. Chỉ có tinh bột được sử dụng đa dạng
trong chế biến thực phẩm hoặc làm bánh kẹo.
Tinh bột bắp là một sản phẩm bột được sản xuất từ bắp qua quá trình ngâm, nghiền,
tách, lọc và sấy khô. Bắp được ngâm trong nước từ 30 đến 48 giờ để lên mem từ từ. Mầm
của bột bắp được tách ra từ nội nhũ, hai thành phần đó tách ra khỏ hạt bắp (bắp vẫn được

ngâm). Sau đó lọc lấy phần lõi của hạt bắp. Tiếp theo nó được làm khô bởi máy ly tâm
(sản phẩm dư thừa qua mỗi công đoạn được sử dụng làm thức ăn gia súc và các sản phẩm
khác). Cuối cùng tinh bột có thể được dùng cho mục đích cụ thể.

8


Hình 1.3: Bột bắp
1.2.2. Thành phần hóa học và chỉ tiêu chất lượng của bột bắp
Thành phần chủ yếu của tinh bột bắp là glucid, có lẫn một số chất khác như protein,
lipid và các loại khoáng như calcium, iron…
Bảng 1.1: Thành phần hóa học của bột bắp
Thành phần

Hàm lượng (%)

Nước

8,32

Protein

0,26

Lipid

0,05

Carbohydrat

91,27

Khoáng

0,09

9


Bảng 1.2: Chỉ tiêu của bột bắp
Chỉ tiêu

Hàm lượng (%)

Độ ẩm

≤14

Khoáng

≤ 0,15

Protein

≤ 0,5

Lipid

≤ 0,2

Carbohydrat

≥ 85,15

10


CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MALTODEXTRIN TỪ
BỘT BẮP, DE=10

2.1. Giới thiệu chung
Theo định nghĩa của Cơ quan Thực phẩm và Thuốc của Hoa Kỳ (FDA) thì maltodextrin
là các loại polysaccharide không ngọt, có công thức (C6H10O5)n.H2O, là sản phẩm thủy
phân tinh bột không hoàn toàn (bằng enzym hoặc acid), có đương lượng dextrose (DE) từ
4 đến 20. Đương lượng Dextroza Equivalent viết tắt là DE là đại lượng chỉ khả năng khử
đối với chuẩn là 100% ở đường glucose (dextrose), hay là số gam tương đương D glucose trong 100gam chất khô của sản phẩm. Đặc tính của maltodextrin phụ thuộc vào
chỉ số DE nhận được. Sản phẩm có thể ở dạng bột màu trắng hoặc dạng dung dịch đậm
đặc. Maltodextrin được thừa nhận là phụ gia cho thực phẩm và dược phẩm an toàn cho
người dùng trực tiếp. Maltodextrin được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực chế biến
thực phẩm và dược phẩm. Sản phẩm có DE từ 4 - 7 được sử dụng để tạo màng mỏng dễ
tan và tự hủy được dùng để bọc kẹo, bọc trái cây khi bảo quản, đưa vào kem, làm phụ gia
cho các loại nước xốt, làm chất độn tạo viên trong công nghiệp sản xuất đồ uống, đặc biệt
là đồ uống cho trẻ em, đồ uống và thức ăn riêng cho vận động viên thể thao, làm kẹo gum
mềm, làm chất trợ sấy, chất giữ hương, yếu tố tạo hình. Sản phẩm có DE từ 15-18 được
sử dụng làm chất kết dính, chất tăng vị cho đồ uống, đưa vào thành phần bơ, sữa bột, cà
phê hòa tan, làm mật vang các thành phần không phải đường.
Maltodextrin được sản xuất từ tinh bột bị thủy phân một phần và thường được tồn tại
dạng bột trắng dễ hút ẩm. Maltodextrin có thể dễ dàng tiêu hóa, được hấp thu nhanh
chóng như glucose, vị ngọt vừa hoặc gần như không thơm. Nó thường được sử dụng để
sản xuất nước ngọt và kẹo. Maltodextrin gồm các đơn vị kết nối D - glucose trong chuỗi

có chiều dài biến. Đơn vị glucose được chủ yếu liên kết với α (1 → 4) glycoside.
Maltodextrin cấu tạo gồm một hỗn hợp của các chuỗi khác nhau 3 - 17 đơn vị nguồn gốc
từ bột bắp.

11


2.2. Những tính chất vật lí của bột bắp trong nước
2.2.1. Độ tan của bột bắp
Amylose mới tách từ bột bắp có độ tan cao hơn song không bền nên nhanh chóng bị
thoái hóa trở nên không hòa tan trong nước. Amylopectin khó tan trong nước ở nhiệt độ
thường mà chỉ tan trong nước nóng. Tinh bột bị kết tủa trong cồn, vì vậy cồn là một tác
nhân tốt để tăng hiệu quả thu hồi tinh bột.
2.2.2. Sự trương nở
Khi ngâm bột bắp vào nước thì thể tích hạt tăng do sự hấp thụ nước, làm cho hạt bột bắp
trương phồng lên. Hiện tượng này gọi là hiện tượng trương nở. Độ tăng kích thước trung
bình của bột bắp khi ngâm vào nước là 9,1%.
2.2.3. Tính chất hồ hóa của bột bắp
Nhiệt độ để phá vỡ hạt chuyển tinh bột từ trạng thái đầu có mức độ oxi hóa khác nhau
thành dung dịch keo gọi là nhiệt độ hồ hóa. Phần lớn tinh bột bị hồ hóa khi nấu và trạng
thái trương nở được sử dụng nhiều hơn ở trạng thái tự nhiên. Các biến đổi hóa lí khi hồ
hóa như sau: hạt tinh bột trương lên, tăng độ trong suốt và độ nhớt, các phân tử mạch
thẳng và nhỏ thì hòa tan và sau đó tự liên hợp với nhau để tạo thành gel. Nhiệt độ hồ hóa
không phải là một điểm mà là một khoảng nhiệt độ nhất định. Tùy điều kiện hồ hóa như
nhiệt độ, kích thước hạt và pH mà nhiệt độ phá vỡ và trương nở của tinh bột biến đổi một
cách rộng lớn. Nhiệt độ hồ hóa của bộp bắp từ 62 - 730C.
2.2.4. Độ nhớt của hồ tinh bột
Một trong những tính chất quan trọng của tinh bột có ảnh hưởng đến chất lượng và kết
cấu của nhiều sản phẩm thực phẩm đó là độ nhớt và độ dẻo. Phân tử tinh bột có nhiều
nhóm hydroxyl có khả năng liên kết được với nhau làm cho phân tử tinh bột tập hợp lại,

giữ nhiều nước hơn khiến cho dung dịch có độ đặc, độ dính, độ dẻo và độ nhớt cao hơn.
Yếu tố chính ảnh hưởng đến độ nhớt của dung dịch tinh bột là đường kính biểu kiến của
các phân tử hoặc của các hạt phân tán, đặc tính bên trong của tinh bột như kích thước, thể
tích, cấu trúc, và sự bất đối xứng của phân tử. Nồng độ tinh bột, pH, nhiệt độ, tác nhân
12


oxi hóa, các thuốc thử phá hủy liên kết hydro đều làm cho tương tác của các phân tử tinh
bột thay đổi do đó làm thay đổi độ nhớt của dung dịch tinh bột.
2.2.5. Khả năng tạo gel và sự thoái hóa gel
Tinh bột sau khi hồ hóa và để nguội, các phân tử sẽ tương tác nhau và xắp xếp lại một
cách có trật tự để tạo thành gel tinh bột với cấu trúc mạng 3 chiều. Để tạo được gel thì
dung dịch tinh bột phải có nồng độ đậm đặc vừa phải, phải được hồ hóa để chuyển tinh
bột thành trạng thái hòa tan và sau đó được để nguội ở trạng thái yên tĩnh. Trong gel tinh
bột chỉ có các liên kết hydro tham gia, có thể nối trực tiếp các mạch polyglucozit hoặc
gián tiếp qua phân tử nước. Khi gel tinh bột để nguội một thời gian dài sẽ co lại và lượng
dịch thể sẽ thoát ra, gọi là sự thoái hóa. Quá trình này sẽ càng tăng mạnh nếu gel để ở
lạnh đông rồi sau đó cho tan rã.
2.3. Quy trình sản xuất
2.3.1. Nguyên liệu
 Bộp bắp
 Nước
 Chỉ tiêu cảm quan
Không màu, không mùi, không vị
 Chỉ tiêu hóa lý
- Chất khô: tối đa 850mg/l
- Sắt, mangan, nhôm: tối đa 0.1mg/l
 Chỉ tiêu vi sinh
- Yêu cầu hàm lượng vi sinh càng thấp càng tốt.
- Không có vi sinh vật gây bệnh.

 Enzyme α - amylase
Enzyme α - amylase từ Bacillus licheniformis và Bacillus stearothermophilus loại
G995. Chúng xúc tác thủy phân tinh bột ở nhiệt độ cao: 95 - 100oC. Còn ở nhiệt độ 105 108oC, hoạt tính enzyme giảm nhưng không bị vô hoạt. pHop= 5,4 - 6,1.
13


 Na2CO3
 HCl
HCL được bổ sung vào quá trình sản xuất nhằm mục đích làm xúc tác quá trình thủy
phân. Khi nồng độ acid HCl càng tăng thì càng có nhiều ion H+ tham gia xúc tác quá
trình thuỷ phân tinh bột, làm tăng khả năng tiếp xúc giữa tinh bột và acid nên tinh bột bị
phân cắt càng nhiều, chỉ số DE càng cao.
 Than hoạt tính
Do có đặc tính hấp phụ cao nên than hoạt tính được dùng trong xử lý nước với mục
đích:
- Khử các chất bẩn: được tính bằng gram chất bẩn hoặc gram COD được giữ lại trong
1kg than hoạt tính
- Làm sạch vết của các kim loại nặng hòa tan trong nước.
- Làm sạch triệt để chất hữu cơ hòa tan, khử mùi và vị, đặc biệt nước thải công nghiệp
chứa các phần tử hữu cơ độc hại hoặc các phần tử có độ bền vững bề mặt cao ngăn cản
các quá trình xử lý sinh học.
- Nước đi qua than hoạt tính phần lớn là các phân tử hữu cơ hòa tan được giữ lại trên
bề mặt. Ngoài ra trong quá trình lọc than hoạt tính chứa và nuôi dưỡng các loại vi khuẩn
có khả năng phân hủy các chất hữu cơ dính bám để tạo ra bề mặt tự do, cho phép giữ lại
các phân tử hữu cơ mới.
- Khử clo dư trong nước. Khi tiệt trùng nước bằng clo thường phải giữ lại một lượng
clo dư trong thời gian tiếp xúc để đảm bảo khả năng tiệt trùng tiếp trên đường ống dẫn.
Lượng clo dư này gây mùi khó chịu, có thể dùng than hoạt tính để khử.
2.3.2. Sơ đồ quy trình

14


Than
hoạt tính

Nước

Bột bắp

αamylase
e

Acid
HCl

Phối trộn

Hồ hóa

Dịch Hóa

Dextrin hóa

Tẩy màu- chỉnh pH

Lọc
Bã lọc

Cô đặc

Sấy phun

Sản phẩm

Hình 2.1: Quy trình sản xuất maltodextrin

15

Na2CO3


2.3.3. Thuyết minh quy trình
 Phối trộn
 Mục đích
Chuẩn bị: xử lý sơ bộ mẫu bằng cách làm tăng độ phân tán của tinh bột trong nước để
chuẩn bị cho quá trình hồ hóa.
 Các biến đổi của nguyên liệu
 Vật lý
- Sự phân tán của tinh bột trong nước tăng dẫn đến độ đồng nhất của nguyên liệu tăng.
- Hệ số truyền nhiệt tăng.
- Thể tích hạt tinh bột tăng do sự hấp thụ nước làm hạt tinh bột trương lên.
 Hóa lý
- Nguyên liệu sau phối trộn ở dạng huyền phù tinh bột.
 Cảm quan
- Độ đồng nhất của nguyên liệu.
 Các yếu tố ảnh hưởng
- Thành phần hóa học của tinh bột ( chất lượng của tinh bột).
- Tỉ lệ phối trộn nguyên liệu: ảnh hưởng đến thời gian khuấy trộn.
- Thiết bị: tốc độ phối trộn của thiết bị .

 Thiết bị và thông số công nghệ
 Thiết bị
- Thiết bị hình trụ có trang bị cánh khuấy.
 Thông số công nghệ
- Phối trộn tinh bột và nước đạt hàm lượng chất khô khoảng 24%.
- Chỉnh pH đến pH khoảng 5,8 - 5,9 bằng NaOH.
16