Tìm các giải pháp công nghệ tăng độ dai của sợi mì Spaghetti quadri

ng giai đoạn phát triển trên mì sợi được sử dụng như một sản phẩm lương thực hàng ngày mà chưa được chú trọng đến chất lượng của mì sợi. Hiện nay mì sợi đã trở thành sản phẩm phổ biến nhất là ở các nước sử dụng lúa mì làm cây lương thực chính và đã là sản phẩm có tính chất truyền thống nổi tiếng ở một số nước như Italia, Trung Quốc, Liên Xô, Nhật Bản… Trên thế giới nước có mức tiêu thụ mì sợi hàng đầu là Italia với 1.500.000 tấn/năm (tính đến năm 1985), tính ra bình quân đầu người 175kg/năm. Tiếp sau là Mỹ 650.000 tấn/năm; Pháp 300.000 tấn/năm, Liên xô 20.000 tấn/năm. ở nước ta mì sợi được phát triển rộng rãi trong những năm gần đây và được sử dụng nhiều hơn cả tại các khu đô thị và khu dân cư tập trung. Mức độ tiêu thụ mì sợi gia tăng do có nhiều sản phẩm đa dạng đáp ứng cả về thị hiếu lẫn chất lượng tiêu dùng. Năm 2000 đạt 170.000 tấn. Với mức độ phát triển mạnh, chất lượng của mì sợi ngày càng được nâng cao nhờ cải tiến công nghệ thiết bị và nguyên liệu sử dụng theo đó độ dai của sợi mì cũng được tăng lên rõ rệt. Đây là chỉ tiêu được nhà nghiên cứu, các nhà sản xuất quan tâm và người tiêu dùng coi trọng. Chính vì vậy chúng tôi được giao nhiệm vụ “Tìm các giải pháp công nghệ tăng độ dai của sợi mì Spaghetti quadri”. Đề tài thực hiện dựa trên việc tận dụng nguồn nguyên liệu trong nước để sản xuất sản phẩm mì sợi mới. Mục đích của đề tài: tìm giải pháp công nghệ tăng độ dai và sản xuất bột phụ gia tăng độ dai. Nội dung nghiên cứu bao gồm: 1, Lựa chọn nguyên liệu để sản xuất 2, Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ đến độ dai của mì sợi, tìm thông số tối ưu. 3, Tìm công thức phối trộn phụ gia nâng cao độ dai cho mì sợi  Phần I: Tổng quan I. Tìm hiểu chung về mì sợi I.1. Phân loại Hạng mì sợi được phân theo phẩm cấp bột mì và phụ gia, theo hình dạng và kĩ thuật sản xuất. Hạng mì sợi đặc biệt sản xuất từ bột mì hạng tốt nhất, mì sợi tốt được sản xuất từ bột mì hạng 1. Nước ta sản xuất mì sợi từ bột hạng hai. Hiện nay ở nhiều nước cũng như ở Việt Nam để tăng thêm giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm đáp ứng nhu cầu tiêu dùng đa dạng thì các nhà sản xuất thường bổ sung thêm trứng, sữa, rau xanh,… Nên các sản phẩm mì vô cùng đa dạng như mì trứng, mì chay, mì tôm, mì cua, mì màu sắc khác nhau,… Theo hình dạng sợi mì, mì sợi được chia ra các loại sau: Dạng mì ống: mì ống dài, mì ống ngắn, mì ống xoắn với chiều dài và kích cỡ khác nhau.Trên thị trường người ta biết đến hai dạng mì: Spaghetti và Maccaroni. Dạng mì sợi có tiết diện tròn và đặc với các loại: mì sợi nắm có ỉ = 0,7mm; Mì sợi nhỏ có ỉ Ê 1,2mm, dài Ê 1,5cm, mì bình thường L Ê 1,5cm; mì dài có L Ê 20cm, ỉ = 3mm, mì sợi rất dài có L³ 20cm. Dạng mì hoa với hình thái đa dạng theo khuôn như mì hình sao, hình soắn… Dạng mì thanh: có tiết diện hình vuông hoặc hình chữ nhật, chiều dày sợi không quá 2mm, dai từ 1,5 đến 20cm hoặc dài hơn. Sản phẩm mì sợi đề tài nghiên cứu có dạng hình vuông, tiết diện 1,2 ´ 1,2. Trên thị trường các loại mì còn được bổ xung thêm màu sắc: đỏ, xanh, đỏ nâu… để tăng thị hiếu người tiêu dùng. Như vậy cho đến nay sự phát triển mạnh của ngành sản xuất mì sợi ăn nhanh đã đem lại nhiều sản phẩm đa dạng khác nhau do đó đòi hỏi về chất lượng của mì sợi cũng khắt khe hơn. I.2. Thành phần hoá học, giá trị dinh dưỡng và giá trị thực phẩm của mì sợi. I.2.1. Thành phần hoá học: Với các sản phẩm mì sợi không bổ xung thêm các chất dinh dưỡng thì có thành phần hoá học như sau Protein: 8 – 12% Gluxit: 70 –72% Chất béo: 0,5 – 0,7% Độ ẩm: 13 – 14% Trong đó protein và hàm lượng ẩm có ảnh hưởng lớn lên độ dai của sợi mì. ngoài ra trong mì sợi còn có các vitamin, chất khoáng, hàm lượng glucoza và hemixenluloza ở mức rất thấp. I.2.2. Giá trị dinh dưỡng và thực phẩm của mì sợi. Giá trị dinh dưỡng của mì sợi được đánh giá theo thành phần của các chất dinh dưỡng như protein, gluxit, các vitamin, chất khoáng, khả năng sinh năng lượng và hấp thu của cơ thể. Giá trị thực phẩm được đánh giá dựa trên giá trị dinh dưỡng. Ngoài ra hương vi, màu sắc, hình dạng, độ dai, độ giòn, độ bóng của sợi mì cũng tạo nên các chỉ tiêu quan trọng về giá trị thực phẩm của mì sợi. Giá trị dinh dưỡng của mì sợi còn được nâng cao hơn nhờ bổ xung các thực phẩm giàu protit khác như trứng, thịt bò, thịt lơn, sữa… Trong sản xuất, để nâng cao độ bền dai cho sợi mì người ta còn cho thêm nước tro vào bột mì khi chuẩn bị bột nhào. II.1. Bột mì Có hai loại bột mì trắng và bột mì đen. ở nước ta sử dụng nguồn nguyên liệu nhập từ nước ngoài để sản xuất chủ yếu là bột mì trắng và hạt lúa mì trắng. Để thu được mì sợi có chất lượng cao thì bột mì cứng có hàm lượng gluten ít nhất là 33% và đối với bột mì mềm là 28% bởi vậy hiện nay mì sợi chủ yếu được sản xuất từ bột mì trắng có chất lượng cao. Bảng 1.1: Các chỉ tiêu bột mì dùng để sản xuất mì sợi. Hạng bột Độ tro Độ lớn còn lại trên rây % Lọt qua rây Hàm lượng gluten Màu sắc * Bột lúa mì cứng thượng hạng 0.75 140/3 27/12 52 Hơi vàng Hạng I 1.10 190/3 43/35 32 Vàng nhạt Hạng II 1.80 27/2 38/60 25 Hơi vàng * Bột lúa mì mềm Thượng hang 0.55 150/3 260/14 28 Trắng vàng Hạng I 0.75 190/3 43/50 50 Hơi vàng * Tử số là số hiệu rãy, mẫu số là % không lọt rây.Theo (1) 1. Thành phần hoá học của bột mì Bột mì chủ yếu gồm gluxit, protein, lipit, các enzym, các chất màu. Tỉ lệ của chúng trong bột phụ thuộc vào thành phần hoá học của hạt lúa mì và vào hạng bột Bảng 1.2: Thành phần hoá học của các loại bột mỳ Loại và hạng bột Thành phần hoá học trung bình tính theo % chất khô Protein Tinh bột Chất béo đường chung Pentoza Xenluloza Tro Bột mì trắng Thượng hạng 12.0 70.9 0.8 1.8 1.95 0.1 0.55 Hạng I 14.0 77.5 1.5 2.0 2.5 0.3 0.75 Hạng II 14.5 71.0 1.9 2.8 3.5 0.8 1.25 Bột mì đen Hạng A 9.0 73.5 1.1 4.7 4.5 0.4 0.75 Hạng B 10.5 67.0 1.7 5.5 6.0 1.3 1.45 Theo bảng tổng hàm lượng gluxit và protein chiếm 90% trọng lượng bột mì. Bột hạng II có hàm lượng protit cao hơn cả phù hợp cho sản xuất mì sợi để nâng cao độ dai sợi mì. Theo (1) 1.1 Protein của bột mì: Hàm lượng protein trong các loại bột khác nhau là khác nhau, hàm lượng protein tăng dần từ bột hạng cao đến bột hạng thấp. Để sản xuất mì sợi có độ dai cao cần loại bột mì có nhiều protein và protein chất lượng cao. Protein trong bột mì gồm 4 loại: - Albumin hoà tan trong nước - Glubulin hoà tan trong dung dịch muối trung tính. - Prolamin còn gọi là gliadin hoà tan trong rượu 60 – 80% - Glutelin còn gọi là glutenin hoà tan trong dung dịch kiềm yếu 0,7% Albumin và globulin chiếm khoảng 20% còn 80% là glutelin và protamin có tỉ lệ tương đương nhau. Sự tạo khối gluten trong bột mì: Khi nhào bột mì với nước một thời gian thì protein sẽ hút nước trương nở tạo khối gluten. Đem rửa khối nhào cho hết tinh bột thì phần còn lại là khối gluten được gọi là gluten ướt. Trong gluten ướt chứa 60 – 70% là nước, hàm lượng gluten ướt dao động từ 15 –55% trọng lượng bột. Bột mì có hàm lượng gluten cao và chất lượng tốt thì cần nhiều nước để nhào. Chất lượng gluten ướt được đánh giá qua các chỉ tiêu đặc trưng: màu sắc, độ đàn hồi và độ chịu kéo. Đối với các loại bột mì hạng bình thường thì tỉ lệ gluten ướt so với bột phụ thuộc vào hàm lượng protid có trong bột. Hàm lượng và chất lượng gluten phụ thuộc nhiều vào giống lúa mì, chế độ sấy hạt, chế độ bảo quản, điều kiện trồng trọt… Bột mì có chất lượng cao thì gluten có độ chịu kéo vừa phải, độ đàn hồi tốt, màu trắng ngà. Gluten là thành phần quan trọng tạo nên độ dai cho sợi mì bởi vậy có thể căn cứ vào tỉ lệ protid để chọn loại bột sản xuất mì sợi. Đồng thời trong quá trình sản xuất chú ý đến các yếu tố ảnh hưởng đến gluten như nhiệt độ, nồng độ muối, cường độ nhào… để tạo cho gluten có chất lượng tốt. Theo (1) 1.2 Gluxit của bột mỳ - Tinh bột: công thức phân tử (C6H10O5)n là thành phần gluxit quan trọng nhất của bột mì. Trong bột hạng cao có thể chứa 80% là tinh bột. Các loại bột mì khác nhau thì hạt tinh bột khác nhau về hình dạng kích thước, về khả năng trương nở và hồ hoá, độ lớn và độ nguyên của hạt tinh bột có ảnh hưởng đến khả năng hút nước của bột nhào bởi vậy cần quan tâm đến điều này bởi độ ẩm bột nhào và lượng nước cho vào nhào có ảnh hưởng trực tiếp đến việc hình thành khối gluten tạo độ dai cho sợi mì. - Dextrin là sản phẩm tạo ra đầu tiên khi thuỷ phân tinh bột có công thức phân tử (C6H10O5)n. Có bốn nhóm dextrin sau: Aminodextrin, Eritrodextrin, Acrodextrin, Maltodextrin. Các loại dextrin không ảnh hưởng đến độ dai của sợi mì vì chúng có hảm lượng rất bé. - Xenluloza: Công thức phân tử giống tinh bột nhưng có cấu trúc và tính chất vật lí, tính chất hoá học khác với tinh bột. Xenluloza không hoà tan trong nước lạnh và nước nóng. Với trọng lượng phân tử trên 150 nghìn gốc glucoza thì con người không tiêu hoá được xenluloza do đó hàm lượng xeluloza làm giảm giá trị dinh dưỡng của bột. Tuỳ theo loại bột mà hàm lượng xenluloza khác nhau. Xenluloza không ảnh hưởng đến độ dai của sợi mì vì chúng có hàm lượng thấp trong bột. Với bột hạng cao là từ 0,10 – 0,15%, với bột hạng thấp có khoảng 2,3%. - Hemixenluloza được cầu tạo từ các gốc pentozan (C5H8O4)n và hexozan (C6H10O5)n. Hemixenluloza dễ thủy phân hơn xenluloza. Hàm lượng hemixenluloza phụ thuộc vào hạng bột thường từ 2 – 8%. Cơ thể con người không tiêu hoá được hemixenluloza. - Gluxit keo: là các pentozan hoà tan, chủ yếu tập trung tại nội nhũ hạt. Gluxit keo có hàm lượng khoảng 1,2% trong bột mì. Khi trương nở trong nước các gluxit keo cho dịch keo, chính những dịch keo này có ảnh hưởng lớn đến tính chất cơ lý của bột nhào. - Đường: trong bột hàm lượng đường không lớn, hàm lượng đường chung trong bột mì trắng khoảng 1,8 – 4,0% trong bột mì đen 4,0 – 4,5%. Hàm lượng đường chung nhiều hay ít phụ thuộc vào hạng bột và chất lượng hạt, trong đó glucoza và fructoza chiếm khoảng 0,1 – 0,25%, maltoza 0,1 – 0,5%, saccarora 0,2 – 0,6%. Đường tập trung nhiều ở phôi hạt. Theo (1) 1.3 Lipit của bột mì Lipit là những hợp chất hữu cơ kị nước. Trong bột, các lipit ở trạng thái tự do và trạng thái kiết hợp với protit và gluxit. Những hợp chất được kết hợp này làm cho gluten đàn hồi hơn. Trong bột hàm lượng lipit khoảng 75% chất béo 1.4 Các enzym Enzym là chất xúc tác sinh học có bản chất Protein. Trong bột mì có hai loại enzym quan trọng là enzym thuỷ phân tinh bột và enzym thuỷ phân protit. Enzym thuỷ phân tinh bột: là α và β amyloza cùng kết hợp thì có thể thuỷ phân tinh bột đến 95% ảnh hưởng đến khả năng tạo bột nhào bởi vậy cần hạn chế hoạt động của α và β amylaza. Enzym thuỷ phân protit là proteinaza và polipepticlaza. Proteinaza thuỷ phân các protit tự nhiên, đầu tiên proteinaza phá huỷ cấu trúc bậc 3 của phân tử protit do đó làm giảm khả năng liên kết với nước ảnh hưởng bất lợi đến tính chất của bột nhào. Nhiệt độ thích hợp để proteinaza hoạt động là 40 – 500C, pH tối ưu là 4,5 – 5,6. Các chất oxy hoá, muối ăn… có tác dụng kìm hãm hoạt động của proteinaza. Ngoài hai loại enzym trên trong bột mì còn có các enzym khác như lipara, lipoxydaza, triozinaza. Khi sản xuất mì sợi cần sử dụng các chất kìm hãm, nhiệt độ, pH để hạn chế hoạt động của các loại enzym. Theo (1) 1.5 Vitamin chất khoáng và các sắc tố. Trong bột mì có nhiều vi tamin B, PP, E và tamin nhóm A, B2, B6, H. các vitamin làm tăng giá trị dinh dưỡng của mì sợi. Các chất khoáng trong bột mì bao gồm K, Na, Ca, Al, Mg, Fe… Các sắc tố trong bột mì là carotenoit và clorofin. Theo (1) 2. Đánh giá chất lượng của bột mì dùng trong sản xuất mì sợi. Chất lượng của bột mì được đánh giá theo tiêu chuẩn nhà nước. Chỉ số chất lượng gồm: mùi, vị, độ nhiễm trùng, độ mịn, độ trắng, độ tro, độ ẩm và hàm lượng và chất lượng gluten. - Bột không được có mùi lạ, không bị nhiễm trùng, hàm lượng tạp chất sắt không quá 3mg/1kg bột. - Độ ẩm của bột phải 15,0 – 15,5% (tiêu chuẩn Liên Xô cũ) - Độ tro: của nội nhũ lúa mì 0,4 – 0,45%; độ tro của cám 7,0 – 8,5% - Độ mịn: bột hạng cao mịn hơn bột hạng thấp. Bột có kích thước lớn sẽ chậm trương nở. - Độ trắng: bột mì thường có màu trắng ngà do các sắc tố carotenoit trong nội nhũ. Bột lẫn ít vỏ thì độ trắng cao hơn. - Hàm lượng và chất lượng gluten: tiêu chẩn về số lượng gluten được trình bày ở bảng 1.1. Gluten của các bột hạng cao thường có màu trắng ngà. Hút nước nhiều. Tuỳ theo độ đàn hồi và độ căng mà chất lượng gluten được chia thành 3 nhóm sau: + Tốt: gluten có độ đàn hồi tốt, độ căng trung bình. + Trung bình: gluten có độ đàn hồi tốt, độ căng ngắn hoặc có độ đàn hồi trung bình và độ căng trung bình. + Kém: gluten có độ đàn hội kém, bị võng, bị đứt khi căng (TCVN – 1874 – 86). - Độ axit của bột: do trong bột luôn có các muối photphataxit, các axit béo tự do và các axit hữu cơ khác (axit lactic, axit axetic…) các axit đó được tạo thành do quá trình thuỷ phân bằng men trong quá trình bảo quản bột và hạt. II.2. Tinh bột sắn. Tương tự như các loại tinh bột khác tinh bột sắn được cấu tạo chủ yếu bởi hai thành phần amiloza và amilopectin. Lượng amiloza trong tinh bột sắn từ 12 – 18%. Nhiệt độ hồ hoá của tinh bột sắn từ 58 – 680C, kích thước hạt tinh bột sắn 15 - 20μm. Bình thường tinh bột sắn có màu sáng trắng. Nhưng khi hồ hoá thì trở nên trong và có màu hơi xám. Độ dính tăng lên do độ nhớt tăng khi hồ hoá. Hơn nữa tinh bột sắn ở nước ta có giá rẻ hơn các loại tinh bột thông dụng khác, do đó tinh bột sắn được ứng dụng rất nhiều trong các ngành công nghiệp, đặc biệt là trong ngành công nghiệp thực phẩm (trong sản xuất mì ăn liền…) II.3 Tinh bột biến tính. Tinh bột biến tính là các loại tinh bột thường đã được qua tác dụng của các tác nhân gây biến tính như axit, kiềm, enzym, nhiệt độ… Về cảm quan (màu sắc, kích thước…) thì tinh bột biến tính không có gì khác so với tinh bột ban đầu nhưng về cấu tạo phân tử và tính chất thì có những điểm khác biệt: - Liên kết với iod yếu hơn. - Độ nhớt của paste tinh bộ ở nhiệt độ cao giảm do cấu trúc vô định hình bị yếu khi bị phân cắt. - Độ trương nở của tinh bột biến tính ít hơn trong thời gian hồ hoá. - Độ hoà tan trong nước nóng tăng. - Nhiệt độ hồ hoá cao hơn. - Trong lượng phân tử thấp hơn. - Số lượng nhóm OH trong phân tử lớn hơn. Tinh bột bị biến tính cho vào sản xuất mì xợi sẽ làm giảm sự phồng rộp và làm tăng đọ giòn cho sợi mì. II.4. Nước Nước là 1 loại nguyên liệu chính trong sản xuất mì sợi. Nước là hợp phần quan trọng tạo nên khối bột nhào, không có nước thì không thể có bột nhào. Đối với sản xuất mì sợi, chức năng quan trọng nhất của nước là tạo và làm dẻo gluten hình thành trong giai đoạn nhào bột. Sự cân đối của nước và bột không chỉ ảnh hưởng đến đặc tính bột nhào mà còn ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sau này. Khi lượng nước ít quá thì cấu trúc mì sợi sẽ xốp không đồng nhất do vậy việc kiểm soát công đoạn tiếp theo gặp khó khăn. Nếu sử dụng lượng nước quá nhiều sẽ làm khối bột nhào trở lên nhão, dính bết, gây khó khăn cho công đoạn tạo hình sản phẩm, gây hao hụt nguyên liệu và sản phẩm khó đạt được hình thức đẹp. Trong sản xuất mì sợi nói chung, chất lượng nước có ảnh hưởng nhất định tới sản phẩm. Nếu không được kiểm tra trước khi sử dụng thì nước có thể gây bất lợi tới đặc tính của sản phẩm. Nước dùng cho sản xuất phải đạt yêu cầu: không chứa các tạp chất độc, không có vi sinh vật gây bệnh, nước phải trong suốt, không màu, không mùi, không lẫn các gốc NH3, H2S, N2, chỉ số coli không quá 3. Đặc biệt phải chú ý độ cứng của nước là từ 7 – 9mg đương lượng trên 1 lít nước vì nước cứng sẽ làm cho gluten chặt lại, khó nở. Do những yêu cầu trên thì nước cần được kiểm tra trước khi đưa vào sản xuất. Theo (1) II.5. Muối ăn Muối ăn được dùng từ 1 – 3% (theo trọng lượng bột) trong sản xuất mì sợi. Tạo cho bề mặt khối bột nhào phẳng, láng. Tác dụng của muối ăn: - Làm mì sợi có vị đậm của khẩu vị: đây là chức năng hàng đầu của muối. - Làm cho gluten chặt lại: muối ăn làm gluten chặt hơn, chống mềm xốp, làm gluten hut nước nhiều hơn. - Muối làm hạn chế ảnh hưởng của các enzym oxyhoá gây biến đổi mầu vì mỗi enzym chỉ hoạt động được ở một nồng độ muối xác định. Muối ăn có tác dụng đến trạng thái sống của các vi sinh vật trong bột nhào, góp phần bảo quản sản phẩm lâu hơn. - Muối ăn sử dụng trong sản xuất mì sợi phải đảm bảo các tiêu chuẩn thực phẩm: hàm lượng NaCl trong muối ăn là 96,5 – 99,2%, các kết tủa không tan là 0,05 – 0,90% Các loại muối thêm vào từ 0,5-1% làm tăng độ dai. Theo (10) + Na2CO3 và K2CO3 tỷ lệ 50:50 + Na2CO3 và NaHCO3 + Chỉ có NaOH. II.6 CMC (cacboxymetyl xenluloza) CMC là chất được điều chế từ xenluloza và axit mono cloaxetic có sự tham gia của NaOH 40%. CMC dùng trong thực phẩm có khả năng hoà tan trong nước nhưng không tan trong các dung môi hữu cơ và dung dịch muối. Dưới tác dụng của muối CMC dễ vón cục và khó tan. Khi hoà tan CMC vào nước sẽ tạo ra một dung dịch trong dạng sệt, có độ nhớt cao. CMC là chất đa điện li, có ảnh hưởng đến sự tạo cấu trúc và độ bền của hồ tinh bột. Khi bổ xung khoảng 2% CMC, hồ tinh bột sẽ giảm độ bền khung cấu trúc và độ nhớt của hồ nhưng lại làm tăng tính đàn hồi, tính dẻo cũng như khả năng kết dính. Khi CMC dùng quá nhiều sẽ có mùi nồng khó chịu. II.7 Mì chính Mì chính là muối Natri của axit amin glutamic có công thức cấu tạo như sau: HOOC – CH2 – CH2 – CH – COONa.H2O NH2 trọng lượng phân tử: 183,13g/mol. Mì chính tạo vị ngọt đặc trưng cho sản phẩm thực phẩm. Khi bổ xung thêm mì chính thì sản phẩm có vị của “thịt” và “rau”. Natriglutamat hoà tan nhiều trong nước, vị của natriglutamat có thể cảm nhận thấy khi pha loãng trong nước với tỉ lệ 1/3000. Vị của natriglutamat cảm nhận được rõ nhất khi môi trường có độ axit thấp pH = 5,0 – 6,5. Khi độ axit môi trường tăng pH ≤ 4 thì vị của natriglutamat mất đi. Natriglutamat trong sản xuất thực phẩm được cho vào với tỉ lệ rất nhỏ vì vậy giá trị thực phẩm của nó rất nhỏ và chỉ được coi là chất gia vị. Quy định về liều lượng natriglutamat (theo % trọng lượng) đối với thực phẩm đặc là 0,40 – 0,65%. II.8 Màu thực phẩm Màu thực phẩm có hai loại chính: màu tổng hợp tự nhiên và màu tổng hợp hoá học. Màu thực phẩm được cho vào quá trình sản xuất mì sợi với mục đích tăng tính hấp dẫn và giá trị cảm quan cho sản phẩm. Trong quá trình sản xuất thì phải ưu tiên sử dụng chất màu thực vật tự nhiên vì chúng không độc với cơ thể con người. Tuy nhiên chỉ được sử dụng chất màu thực vật tự nhiên nằm trong danh mục phẩm màu được phép sử dụng do các cơ quan có trách nhiệm phê duyệt II.9 Guar gum Được sản xuất từ hạt của cây Cyamopsis tetragonolobus Có khả năng chịu được lực xoắn. Có khả năng giữ các cellulosic hyđrat trên bề mặt bằng các liên kết hyđrô. Guar gum ứng dụng trong thực phẩm có độ nhớt thấp III. Tìm hiểu công nghệ chế biến mì sợi khô 1. Sơ đồ công nghệ Dây chuyền sản xuất mì sợi khô như sau: Chuẩn bị nguyên liệu Phụ gia phối trộn nước Nhào Tạo hình Hấp Sấy Làm nguội Bao gói Sản phẩm 2. Các công đoạn chủ yếu trong quy trinh công nghệ 2.1. Nhào bột Đây là khâu cực kỳ quan trọng, có ảnh hưởng rõ rệt đến các khâu tiếp theo và chất lượng của sản phẩm. Yếu tố chủ yếu để hình thành bột nhào là do protit hút nước, trương lên tạo thành gluten. Gluten có cấu trúc như một cái khung gồm nhiều màng kết lại trong khối bột trên các màng có các hạt tinh bột bám dính vào. Để cho bột nhào dai và có tính đàn hồi cao cần phải nhào lâu và nhào với lực mạnh nhằm làm hạt tinh bột tăng độ kết dính với gluten. Khi nhào bột bao giờ cũng có một lượng không khí lẫn vào bột nhào. Lượng không khí này có ảnh hưởng xấu đến sự trương nở của gluten làm cho sản phẩm bị đốm sau khi hấp, mặt khác làm cho sản phẩm có màu xám do quá trình oxy hoá chất mầu. Để khắc phục hiện tượng này, ở một số cơ sở sản xuất lớn được trang bị máy nhào ép liên tục có bộ phận tạo chân không cho qua trình nhào. Độ ẩm của bột nhào tuỳ thuộc vào phương pháp nhào, loại sản phẩm, hàm lượng cũng như chất lượng gluten. Dựa vào độ ẩm bột nhào người ta chia ra các phương pháp nhào: nhào khô, nhào vừa và nhào ướt với độ ẩm bột nhào tương ứng 28 – 29%, 29,5 – 31,0%, 31,5 – 32,5%. Hiện nay phương pháp nhào vừa (nhào nhão trung bình) là phổ biến hơn cả, vì sản phẩm sấy nhanh hơn nhào ướt (nhào nhão) và không bị đứt khi tạo hình so với nhào khô. Tuỳ thuộc vào loại mì thành phẩm, vào số lượng và chất lượng gluten mà độ ẩm bột nhào như sau: mì thanh sấy treo 31 – 32,5%; mì ống (đường kính ống 6mm trở lên) 29 – 31,0%; mì ống (đường kính dưới 6mm) 29,5 – 31,5%; mì sợi nắm và dạng ngắn 29,0 – 31,0%, mì hoa các loại 29,5 – 31,5%. Bột có hàm lượng gluten cao và chất lượng tốt thì cần nhiều nước. Lượng nước để nào được tính theo công thức: Trong đó: N và B: lượng nước (l) và bột (kg) Wt và Wb: độ ẩm của bột nhào và của bột %. Nhiệt độ của bột nhào là một thông số quan trọng ảnh hưởng tới tính chất của bột nhào. Thường nhiệt độ tốt nhất cho bột nhào là 50 – 550C. Nhiệt đọ của bột nhào phụ thuộc vào nhiệt đọ của nước và của bột. Nhiệt độ của nước tính theo công thức sau: Trong đó: T - lượng bột nhào thu được kg tT - nhiệt độ của bột nhào, 0C CT – nhiệt dung riêng của bột nhào kJ/kd độ B – lượng bột đưa vào nhào, kg tB - nhiệt độ của bột, 0C CN, CB - nhiệt dung riêng của nước và bột kg/kg độ H – nhiệt do hydrat hoá kJ/kg P – nhiệt do quá trình cơ học chuyển thành, kJ/kg N – lượng nước để nhào bột, l Nhiệt dung của bột và bột nhào phụ thuộc vào độ ẩm. Dựa vào nhiệt độ nước nhào mà ta có các phương pháp nhào: + Nhào nóng: nhiệt độ nước 75 – 850C + Nhào ấm: nhiệt độ nước 55 – 650C + Nhào lạnh: nhiệt độ nước 20 –250C Hiện nay phương pháp nhào ấm phổ biến nhất vì nhào nóng làm tinh bột hồ hoá, protein bị biến tính; nhào lạnh thì thời gian trộn lâu, khả năng hút nước của protein bị hạn chế rất nhiều, khi hấp lâu chín. Quá trình nhào bột chịu ảnh hưởng của hai yếu tố chính là thời gian nhào và cường độ nhào. Thời gian nhào ảnh hưởng đến độ kết dính, độ dính sẽ giảm xuống khi nhào đến thời điểm nhất định. Cường độ nhào ảnh hưởng đến tính chất lý học của bột nhào. Nếu tăng cường độ nhào sẽ làm độ dính và độ đàn hồi của bột nhào giảm xuống nhưng tăng cường độ nhào sẽ rút ngắn được thời gian nhào.Theo (1) 2.2 Tạo hình cho sản phẩm (cán, cắt, ép đùn) Mục đích quan trọng nhất của quá trình này là tạo ra hình dạng đúng với yêu cầu đã định và đảm bảo không bị biến dạng trong các công đoạn tiếp theo. Để tạo hình sản phẩm có thể dùng ba phương pháp: ép đùn, cán và đúc khuôn. ở nước ta chủ yếu dùng phương pháp ép đùn và cán, còn ở các nước khác chủ yếu dùng phương pháp ép đùn vì nó cho phép sản xuất được nhiều loại mì có hình thù khác nhau, mặt khác sản phẩm được ép đùn sẽ chặt hơn, giữ được nguyên hình dạng khi sấy và tổn thất ít. Phương pháp cán đơn giản hơn nhưng chỉ sản xuất được mì sợi và mì thanh. Nếu cán ít lần thì khi cắt khó giữ nguyên được hình dạng như yêu cầu. Yêu cầu sản phẩm sau khi tạo hình phải có bề mặt phẳng, láng, màu sắc vàng đều, sợi dai và đàn hồi. Có nhiều yếu tố làm ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm khi tạo hình nhưng trong đó chủ yếu là hàm lượng và chất lượng gluten, độ ẩm của bột. Muốn có sản phẩm tốt phải thoả mãn các yêu cầu sau: Bột phải có chất lượng cao: hàm lượng và chất lượng gluten tốt thì sợi mì dai, đàn hồi tốt và bề mặt sợi mì bóng. Nếu chất lượng gluten không tốt thì khối bột nhào dễ bị chảy, bề mặt không nhẵn và dễ tạo các đốm. Độ mịn của bột tốt thì hút nước nhanh, bề mặt sợi nhẵn, bóng và mịn. Độ ấm khối bột nhào phải thích hợp. Đọ ấm cao sẽ dễ tạo hình bề mặt sợi nhẵn và bóng. Nhưng đọ ẩm quá cao thì khối bột nhào sẽ bị chảy. Dễ đứt, dễ dính. Nếu độ ẩm quá thấp thì khó tạo hình và phải tốn nhiều năng lượng (áp lực ép len hoặc cán nhiều lần). Nhiệt độ khối bột nhào: nhiệt độ thích hợp vào khoảng 50 – 550C. Nếu nhiệt độ cao quá thì độ dai sợi mì sẽ giảm và bề mặt sợi mì sẽ giảm độ bóng do protid biến tính. Thiết bị: bao gồm vận tốc ép, vận tốc trục cán. Nếu vận tốc ép nhỏ thì sản phẩm sẽ đẹp nhưng năng suất thấp. 2.3 Hấp mì Công đoạn này nhằm mục đích hồ hoá tinh bột, biến tính protein để giảm vỡ nát của sợi mì và tăng đọ dai cho sản phẩm khi ăn. Đồng thời hấp mỳ nhằm cố định hình dạng sản phẩm và tiêu diệt vi sinh vật và một số enzym kéo dài thời gian bảo quản. Yêu cầu sợi mì sau khi hấp phải chín cả trong lẫn ngoài (sợi chín hoàn toàn) Chế độ hấp: nhiệt độ 95 – 1100C Thời gian 2 – 5 phút 2.4 Sấy mì Nhằm mục đích giảm độ ẩm của mì thành phẩm bằng cách giảm lượng nước tự do trong nó. Để kéo dài thời gian bảo quản, đảm bảo chất lượng sản phẩm không bị thay đổi. Ngoài ra hạn chế sự phát triển của vi khuẩn Yêu cầu sản phẩm sau sấy: màu sắc phải tương ứng với màu sắc của bột mì trên mặt sản phẩm không đốm, nhẵn, bóng, độ ẩm ≤ 13%. Tỉ lệ hao hụt sản phẩm ≤ 4%. Chế độ sấy: tuỳ theo kích thước sợi mì mà có các chế độ sấy khác nhau. Không nên sấy ở nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp. Nhiệt độ sấy không quá 55 – 600C. Đôi với các sản phẩm sợi cắt ra thì nên sấy treo, với những sản phẩm cắt ngắn thì có thể để vào khay rồi đưa vào máy sấy. Nếu được sấy tự nhiên tức là phơi dưới ánh nắng mặt trời thì mất từ 3 đến 5 ngày. Phương pháp sấy ROSS sử dụng chế độ sấy ở nhiệt độ trung bình và nhiệt độ thấp: + Sấy các sản phẩm có độ ẩm 70-80% ở nhiệt độ 45-500C cho sản phẩm có độ ẩm cuối 13,5-14% + Sấy các sản phẩm có độ ẩm 70-80% ở nhiệt độ 60-650C cho sản phẩm có độ ẩm 13,5%. Các sản phẩm sau khi sấy được đặt trên khay làm nguội, tại đó độ ẩm của sản phẩm được phân phối lại từ các lớp bên trong đến các lớp bên ngoài. phần 2 nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu I.Nguyên liệu I.1 Bột mì Chúng tôi đã mua 6 loại bột mì phổ biến trên thị trường Hà Nội của công ty Vina flour để nghiên cứu: Non Nước, Cầu Nâu , Tiên Sa, Ngọc Lan, Hoa Hồng Xanh, Bến Thuỷ. I.2 Bột sắn Của công ty Lâm Kiều Thành TPHCM I.3 Tinh bột biến tính Cửa hàng 84 Hàng Buồm Hà Nội I.4 CMC mặn, nước tro Cửa hàng 84 Hàng Buồm Hà Nội I.5 Muối Tổng công ty muối Việt Nam I.6 Guar gum Công ty Sigma I.7 Các phụ gia khác Mỳ chính Ajinomoto, phẩm màu II. Vật liệu II.1. Thiết bị - Máy cán cắt của Italy - Lò nung xác định độ tro của Liên Xô cũ - Tủ sấy xác định độ ẩm của Trung Quốc - Cân điện tử Sartorius - Nồi hấp dung tích 7lít II.2. Hoá chất Do phòng thí nghiệm chế biến lương thực trường ĐHBKHN cung cấp và mua trên thị trường Hà Nội III. Phương pháp nghiên cứu III. 1. Phương pháp hoá sinh 1. Xác định lượng đường khử bằng phương pháp Lane-Eynon Thí nghiệm : Tiến hành thí nghiệm: cho gần hết lượng dịch đường tiêu tốn vào bình tam giác tới khi đun sôi chỉ để lại 1-2 ml dùng định phân kết tủa trên bếp ở trạng thái sôi. Đảm bảo tổng thời gian phản ứng là 3 phút (2 phút đun sôi và 1 phút chuẩn độ). Lấy chinh xác kết quả số ml tiêu tốn để tính toán) ví dụ hết V1ml Thí nghiệm với dịch đường khử chuẩn RS 1% Dùng pipet hút chính xác 5ml dd felin I + 5ml ddfelin II cho vào bình tam giác 250ml, thêm 10- 20ml nước cất lắc đều, cho trước vào bình 3-4 ml dd từ buret,đặt lên bếp điện đun sôi chính xác 2 phút, thêm 7-8 giọt xanhmetylen và tiếp tục chuẩn độ ở trạng tái sôi đến mất màu xanh giống như phép chuẩn độ trên. Ghi tổng lượng dd tiêu tốn là V2 ml Kết quả Hàm lượng đường khử cuả dịch đường = V2 *100/V1(nhân hệ số pha loãng nếu có) Trong đó : V1 số ml dịch đường thí nghiệm tiêu tốn V2 số ml dịch đường chuẩn tiêu tốn 100 hệ số chuyển thành phần trăm 2. Xác định hàm lượng tinh bột theo phương pháp thủy phân bằng axit a, Nguyên tắc: sử dụng axit thủy phân tinh bột thành đường glucoza, xác định lượng glucoza tạo thành và nhân với hệ số 0.9 ta thu được hàm lượng tinh bột. (C6H10O5)n + nH20 -> nC6H12O6 Hệ số F = 0,9 b, Dụng cụ - Cân phân tích đọ chính xác 0,01g - Bình tam giác - Cốc dung tích 200ml - Bình định mức 100ml - Bộ Puret chuẩn độ, pipét c, Hoá chất - Dung dịch HCl 5% - Dung dịch NaOH 5% - Thuốc thử felin (I và II) - Thuốc thử iot - Pb(CH3COO)2 10% - Na2SO4 hoặc NaH2PO4 bão hoà d, Tiến hành: Thêm 50ml nước cất lắc đèu và giữ yên trong 30-45 phút. Đem lọc và vứt bỏ nước lọc, rửa tinh bột 2- 3lần bằng nước cất nước rửa cũng bỏ đi. Chọc thủng giấy lọc, dùng 25ml HCl 5% chuyển hết tinh bột vào bình tam giác. Đậy kín bình tam giác bằng nắp cao su có ống sinh hàn hồi lưu. Đun cách thuỷ hỗn hợp trong bình 3-5 giờ, thử sự thuỷ phân hoàn toàn của tinh bột bằng iot. Sau khi tinh bột thuỷ phân hoàn toàn, làm nguội bìnhbằng nước lạnh. Cho mẩu giấy quỳ vào bình và trung hoà axit bằng dung dịch NaOH 5% tới PH = 5,6 -6 Chuyển hỗn hợp vào bình định mức 100ml và dùng dung dịch axetat chì 10% kết tủa protein.loại bỏ axetat chì dư bằng dung dịch Na2HPO4 bão hoà hoặc Na2SO4. Thêm nước cất tới vạch mức, lắc đều hỗn hợp trong bình và đem lọc qua giấy lọc vào cốc khô dung tích 200 ml. Nước lọc dùng làm dung dịch thí nghiệm. Sử dụng phương pháp Lane-Eynon xác định hàm lựơng đường khử trong dịch đường, từ đó tính hàm lượng tinh bột theo công thức sau: Hàm lượng tinh bột = V2 x 0,9 x 100/V1 x m Trong đó: V1 số ml dịch đường thí nghiệm tiêu tốn V2 số ml dịch đường chuẩn tiêu tốn m lượng mẫu ban đầu (g) 0,9 hệ số chuyển đường thành tinh bột 100 hệ số chuyển thành phần trăm 3. Xác định hàm lượng protein bằng phương pháp “Kendall” : Cân chính xác 250g bột vào bình kendall. Chuyển mẫu vào bình sao cho không dính bám lên thành cổ bình. Cho tiếp 5ml H2SO4 đậm đặc vào bình kendall cho thêm chất xúc tác là hỗn hợp CuSO4 và KSO4 theo tỷ lệ 1:3 để tăng nhanh quá trình vô cơ hoá. Hỗn hợp xúc tác trên làm tăng nhiệt độ xôi của H2SO4 do đó tăng vận tốc của quá trình phản ứng. Sau khi thêm hoá chất xúc tác, đậy bình bằng phễu thuỷ tinh rồi cặp vào giá đỡ và đặt nghiêng một góc 450 trên bếp điện. Đun cho đến khi dung dịch hoàn toàn mất màu, chỉ đun mạnh khi hỗn hợp hoàn toàn chuyển sang dịch lỏng. Trong quá trình đun, thỉnh thoảng lắc nhẹ, tráng sao cho không còn một vế đen nào của mẫu vật chưa bị phân huỷ sót lại trên thành bình. Đun cho đến khi dung dịch trong bình hoàn toàn trắng, thì làm nguội. Pha loãng bằng 30-50ml nước cất. Cất NH3 dùng phương pháp lượng lớn. * P._.