B GIÁO D C VÀ ðÀO T O
TRƯ NG ð I H C NÔNG NGHI P HÀ N I
-------------
LÊ THI U HU
NGHIÊN C U XÁC ð NH CÁC THÔNG S
CÔNG NGH
S Y T I ƯU C A QUÁ TRÌNH S Y TINH B T S N
THEO PHƯƠNG PHÁP S Y KHÍ ð NG
LU N VĂN TH C SĨ NÔNG NGHI P
Chuyên ngành: CÔNG NGH SAU THU HO CH
Mã s
: 60.54.10
Ngư i hư ng d n khoa h c: PGS.TS. TR N NHƯ KHUYÊN
HÀ N I - 2010
L I CAM ðOAN
Tôi xin cam ñoan r ng, s li u và k t qu nghiên c u trong lu n văn này
là trung th c và chưa h ñư c s d ng ñ b o v m t h c v nào.
Tôi xin cam ñoan r ng, m i s giúp ñ cho vi c th c hi n lu n văn này
ñã ñư c c m ơn và các thông tin trích d n trong lu n văn ñ u ñã ñư c ch rõ
ngu n g c.
Hà N i, ngày
tháng
năm 2010
H c viên
Lê Thi u Hu
Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ nông nghi p ........... i
L I C M ƠN
ð hoàn thành lu n văn t t nghi p này, bên c nh s c g ng n l c
c a b n thân, tôi ñã nh n ñư c s ñ ng viên và giúp ñ r t l n c a nhi u cá
nhân và t p th .
Tôi xin bày t lòng bi t ơn sâu s c t i PGS.TS. Tr n Như Khuyên,
Trư ng b môn Thi t b b o qu n và ch bi n nông s n - Khoa Cơ ñi n Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i ñã t n tình giúp ñ , t o m i ñi u ki n
t t nh t cho tôi th c hi n và hoàn thành lu n văn t t nghi p này.
Tôi xin chân thành c m ơn s giúp ñ c a các th y cô trong Khoa
Công ngh th c ph m ñã t o m i ñi u ki n cho tôi th c hi n và hoàn thành
lu n văn này.
Tôi xin chân thành c m ơn s giúp ñ c a ban giám ñ c, các phòng
ban và toàn th cán b công nhân viên c a nhà máy ch bi n tinh b t s n
Như Xuân – Thanh Hóa ñã nhi t tình giúp ñ tôi trong su t quá trình th c
hi n ñ tài
Tôi xin chân thành c m ơn gia ñình và t t c b n bè ñã ñ ng viên giúp
ñ và t o ñi u ki n thu n l i cho tôi trong su t quá trình th c hi n ñ tài và
hoàn thành b n lu n văn này.
Hà N i, ngày tháng năm 2010
H c viên
Lê Thi u Hu
Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ nông nghi p ........... ii
M CL C
L i cam ñoan
i
L i c m ơn
ii
M cl c
iii
Danh m c ch vi t t t
v
Danh m c b ng
vi
Danh m c hình
vii
1
M ð U
1
1.1
Tính c p thi t c a ñ tài
1
1.2
M c ñích và yêu c u nghiên c u
2
2
T NG QUAN TÀI LI U
4
2.1
Tình hình s n xu t và tiêu th tinh b t s n
4
2.2.
ð c ñi m c u t o và tính ch t c a tinh b t
8
2.3
Yêu c u v s n nguyên li u
13
2.4
Qui trình công ngh ch bi n tinh b t s n
14
2.5
Tình hình ng d ng thi t b s y tinh b t
18
2.6
Cơ s lý thuy t c a phương pháp s y khí ñ ng
24
3
ð I TƯƠNG, ð A ðI M, N I DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN C U
38
3.1
ð i tư ng nghiên c u
38
3.2
ð a ñi m nghiên c u
40
3.3
N i dung nghiên c u
40
3.4
Phương pháp nghiên c u
41
4
K T QU NGHIÊN C U VÀ TH O LU N
51
4.1
K t qu kh o sát ch ñ s y
51
4.2
Xác ñ nh các thông s cơ b n c a quá trình s y
52
Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ nông nghi p ........... iii
4.2.1
Ch n ch ñ s y
52
4.2.2
Tính kh i lư ng v t li u s y
52
4.2.3
Xác ñ nh lư ng m c n b c hơi
53
4.2.4
Tính toán quá trình s y lý thuy t
53
4.2.5
Tính toán quá trình s y th c t
55
4.2.6
Hi u su t nhi t thi t b s y
59
4.3
K t qu nghiên c u th c nghi m ñơn y u t
61
4.3.1
nh hư ng c a nhi t ñ tác nhân s y X1(oC)
62
4.3.2
nh hư ng c a t c ñ tác nhân s y X2(m/s)
63
4.3.2
nh hư ng c a ñ
m ban ñ u v t li u s y X3(%)
64
4.5
K t qu nghiên c u th c nghi m ña y u t
66
4.4
K t qu thí nghi m ng v i giá tr t i ưu c a các y u t vào
71
4.6
Hoàn thi n quy trình công ngh s n xu t tinh b t s n theo
phương pháp s y khí ñ ng
72
4.6.1
Sơ ñ quy trình công ngh
72
4.6.2
Thuy t minh quy trình
72
5
K T LU N VÀ ð NGH
76
5.1
K t lu n
76
5.2
ð ngh
77
TÀI LI U THAM KH O
78
PH L C
80
Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ nông nghi p ........... iv
DANH M C CH
VI T T T
TB
:
Trung bình
TL
:
Tr ng lư ng
TV
:
Thành viên
TH
:
T ng h p
TN1 :
Thí nghi m 1
TN2 :
Thí nghi m 2
TN3 :
Thí nghi m 3
Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ nông nghi p ........... v
DANH M C B NG
STT
Tên b ng
Trang
2.1
Di n tích s n phân theo vùng ñ a lý
5
2.2
S n lư ng s n phân theo vùng ñ a lý
5
2.3
Tình hình xu t kh u tinh b t s n c a Vi t Nam tính ñ n tháng 10
năm 2009
7
2.4
Tiêu chu n ch t lư ng tinh b t s n
14
2.4
Kích thư c, dung tr ng và v n t c cân b ng c a m t s lo i b t
28
4.1
K t qu phân tích hóa h c m u s n ph m s y.
51
4.2
K t qu tính toán thông s cơ b n c a quá trình s y khí ñ ng
61
4.3
nh hư ng c a nhi t ñ tác nhân s y X1
62
4.4
nh hư ng t c ñ chuy n ñ ng c a tác nhân s y X2
63
4.5
nh hư ng c a ñ
65
m ban ñ u v t li u s y X3
4.6
M c bi n thiên và kho ng bi n thiên c a các y u t vào
4.7
66
Ma tr n thí nghi m theo phương án qui ho ch th c nghi m b c 2
Box-Wilson
66
4.8
Các h s h i quy có nghĩa c a các hàm Y1, Y2,Y3
67
4.9
Ki m tra tính thích ng c a mô hình toán
68
4.10 Giá tr t i ưu c a các y u t vào xi và các hàm Yj
68
4.11 Các h s h i quy d ng th c
69
4.12 K t qu s y t i các thông s t i ưu
71
Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ nông nghi p ........... vi
DANH M C HÌNH
STT
Tên hình
Trang
2.1
S n c trư c khi ñưa vào s n xu t
14
2.2
Sơ ñ nguyên lý công ngh s n xu t tinh b t s n
15
2.3
Sơ ñ nguyên lý thi t b s y ki u thùng quay
19
2.4
Sơ ñ nguyên lý thi t b s y ki u băng t i
20
2.5
Sơ ñ nguyên lý thi t b s y ki u t ng sôi
21
2.6
Sơ ñ nguyên lý c a h th ng s y ki u khí ñ ng
22
2.7
Chuy n ñ ng c a dòng tác nhân s y qua l p h t
24
2.8
Sơ ñ ch u l c c a h t v t li u
25
2.9
Sơ ñ chuy n ñ ng c a h t b t trong ng th ng ñ ng
31
3.1
Tinh b t s n trư c khi s y
38
3.2
D ng c thí nghi m
39
3.3
Thi t b s y khí ñ ng SKD-50
39
3.4
Sơ ñ các y u t vào và ra c a thi t b s y
42
3.5
ð th hàm mong mu n thành ph n dj khi Yj b ch n m t phía
48
4.1
ð th
nh hư ng c a nhi t ñ tác nhân s y X1
62
4.2
ð th
nh hư ng c a t c ñ tác nhân s y X2
64
4.3
ð th
nh hư ng c a ñ
65
4.4
Qui trình s n xu t tinh b t s n theo phương pháp s y khí ñ ng
m ban ñ u v t li u s y X3
Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ nông nghi p ........... vii
72
1. M
1.1
ð U
Tính c p thi t c a ñ tài
Vi t Nam trong nh ng năm g n ñây n n kinh t ñang chuy n bi n
m nh m sang n n kinh t th trư ng, d n d n hòa nh p cũng như g n li n v i
s phát tri n chung c a n n kinh t th gi i. M t trong nh ng hư ng phát
tri n c a n n kinh t là ñ u tư cho cây công nghi p. Ngoài nh ng cây công
nghi p như cà phê, chè, cao su,… hi n nay cây s n ñang quá trình chuy n ñ i
nhanh chóng t cây lương th c truy n th ng sang thành lo i cây công nghi p.
Tinh b t s n là s n ph m công nghi p chính c a cây s n. Tinh b t s n
có ñ y ñ tính năng c n thi t ñ
ng d ng, ch bi n thành các s n ph m th c
ph m và công ngh ph m có giá tr s d ng và ñem l i hi u qu kinh t .
Trong công nghi p th c ph m tinh b t ñư c s d ng t o các s n ph m
ña d ng khác nhau, là ch t k t dính trong các s n ph m th t ch bi n, t o ñ
bóng cho các lo i h t, t o gel trong các lo i k o, s n xu t rư u, mỳ chính,
c n.....
Trong công nghi p d t ph m t l p tinh b t s n m ng lên các s i v i
d c ñ có th ch u ñ ng ñư c ma sát, l c u n trong quá trình d t, Trong công
nghi p gi y s d ng tinh b t s n ñ h b m t gi y giúp tăng cư ng v b
ngoài c a gi y, tăng kh năng t y, gi m hi n tư ng th m m c và t o ra s n
ph m gi y ñư c láng bóng, m m m i.
Ngoài ra b t s n còn ñư c s d ng trong các ngành khác như: s n xu t
m ph m, dư c ph m, trong công nghi p s n xu t xà bông và ch t t y r a,
s n xu t sơn, v t li u n ,......
Có th th y tinh b t s n là m t m t hàng chi n lư c c a nhi u ngành
công nghi p khác nhau, c n ph i có k thu t và phương pháp ch bi n phù
h p ñ ñ m b o ch t lư ng s n ph m tinh b t s n ñáp ng t t nh t yêu c u
v ch t lư ng. Trong qui trình công ngh ch bi n tinh b t s n thì quá trình
Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ nông nghi p ........... 1
s y có t m quan tr ng ñ c bi t nh hư ng r t l n t i ch t lư ng và kh năng
b o qu n s n ph m.
Vi t Nam thư ng làm khô s n ph m tinh b t s n theo
hai phương pháp ñó là phương pháp phơi s y t nhiên và phương pháp s y nhân
t o. Vi c phơi s y b ng phương pháp phơi t nhiên ph thu c r t nhi u vào ñi u
ki n th i ti t, s n lư ng th p, th i gian s y kéo dài, s n ph m b hao h t, l n t p
làm gi m ch t lư ng c a s n ph m. Chính vì ñi u ñó s n ph m tinh b t s n c n
ñư c s y khô trên nh ng thi t b chuyên dùng phù h p v i ñ c ñi m và yêu c u
công ngh . M t trong nh ng phương pháp s y ñó là quá trình s y ki u khí ñ ng.
Vì v y, vi c nghiên c u các thông s công ngh c a quá trình s y khí ñ ng nh m
nâng cao ch t lư ng s n ph m s y, ñáp ng yêu c u trong nư c và hư ng ñ n
xu t kh u là v n ñ có ý nghĩa th c ti n r t l n và cũng là nhu c u c p thi t ñ
n ñ nh và phát tri n cây s n trong giai ño n hi n nay.
Xu t phát t th c ti n trên dư i s hư ng d n c a PGS.TS. Tr n Như
Khuyên, Trư ng b môn Thi t b b o qu n và ch bi n nông s n - Khoa Cơ
ñi n - Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i, tôi ti n hành th c hi n ñ tài :
“Nghiên c u xác ñ nh các thông s công ngh s y t i ưu c a quá trình s y
tinh b t s n theo phương pháp s y khí ñ ng”
1.2
M c ñích và yêu c u nghiên c u
1.2.1 M c ñích
- Xác ñ nh m t s thông s công ngh t i ưu c a quá trình s y tinh b t s n
làm cơ s cho vi c hoàn thi n quy trình công ngh và c i ti n h th ng thi t b
nh m nâng cao ch t lư ng s n ph m ñáp ng ñư c nhu c u tiêu dùng trong nư c
và xu t kh u.
1.2.2 Yêu c u
- Kh o sát tình hình ng d ng công ngh và h th ng thi t b s y
m t
s cơ s s n xu t làm cơ s cho vi c hoàn thi n quy trình công ngh s y tinh
b t s n.
Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ nông nghi p ........... 2
- Tính toán xác ñ nh các thông s cơ b n c a quá trình s y tinh b t s n
ki u khí ñ ng làm cơ s cho ban ñ u cho vi c ñ nh hư ng thi t k h th ng
thi t b s y.
- Nghiên c u th c nghi m xác ñ nh các thông s t i ưu làm cơ s cho vi c
hoàn thi n quy trình công ngh và h th ng thi t b s y tinh b t s n
nư c ta
hi n nay.
Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ nông nghi p ........... 3
2. T NG QUAN TÀI LI U
2.1
Tình hình s n xu t và tiêu th tinh b t s n
2.1.1 Tình hình s n xu t
S n hay khoai mì (Manihot esculenta) là cây lương th c ăn c hàng
năm có th s ng lâu năm, thu c h th u d u (Euphorbia). Cây s n cao t 2-3
m, ñư ng kính tán 50 - 100 cm. Lá khía thành nhi u thùy, có th dùng ñ làm
th c ăn chăn nuôi gia súc. R ngang phát tri n thành c và tích lu tinh b t.
C s n dài 20 - 50 cm hàm lư ng tinh b t cao. S n có th i gian sinh trư ng
thay ñ i t 6 ñ n 12 tháng, có nơi t i 18 tháng, tùy thu c gi ng, v tr ng, ñ a
bàn tr ng và m c ñích s d ng [2].
Cây s n có th phát tri n trên nhi u lo i ñ t, v n ñ u tư th p, cho năng
su t cao và n ñ nh so v i nhi u lo i cây tr ng. Nh ñó cây s n ñã tr thành
m t lo i cây công nghi p ng n ngày quan tr ng góp ph n t o công ăn vi c
làm, nâng cao thu nh p cho ngư i tr ng và ch bi n s n.
Trên th gi i s n ñư c tr ng trên 100 nư c c a vùng nhi t ñ i, c n
nhi t ñ i và là ngu n th c ph m c a hơn 500 tri u ngư i. Năm 2008, s n
lư ng s n th gi i ñ t 356,82 tri u t n. Vi t Nam ñ ng th chín v s n lư ng
s n (8 tri u t n) trên th gi i. Vi t Nam cây s n ñư c canh tác ph bi n
h u
h t các t nh c a các vùng sinh thái nông nghi p. Di n tích, năng su t và s n
lư ng s n Vi t Nam qua các năm và phân theo các vùng sinh thái ñư c th
hi n qua b ng 2.1 và b ng 2.2.
Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ nông nghi p ........... 4
B ng 2.1. Di n tích s n phân theo vùng ñ a lý
ðơn v : nghìn ha
Năm
Vùng ñ a lý
ð ng b ng sông H ng
Trung du mi n núi phía B c
B c Trung B
và Duyên h i mi n Trung
Tây Nguyên
ðông Nam B
ð ng b ng sông C u Long
C NƯ C
2002
2003
2004
2005
2006
8,8
82,0
8,9
83,7
8,7
88,7
8,5
89,5
8,4
93,7
2007
2008
8,8
7,9
96,5 110,0
98,6 111,6 118,4 130,0 140,3 151,2 168,8
53,5 65,4 70,6 89,4 125,9 129,9 150,1
84,7 91,9 95,8 98,9 100,9 102,9 113,5
9,4 10,4
6,4
6,4
6,0
6,2
7,4
337,0 371,9 388,6 425,5 475,2 495,5 557,7
Ngu n: T ng c c th ng kê [11]
B ng 2.2. S n lư ng s n phân theo vùng ñ a lý
ðơn v : nghìn t n
Năm
2002
2003
Vùng ñ a lý
ð ng b ng sông H ng
91,9
98,7
Trung du
mi n núi phía B c
778,2 860,8
B c Trung B và Duyên
h i mi nTrung
991,7 1313,1
Tây Nguyên
715,7 948,4
ðông Nam B
1737,8 1944,6
ð ng b ng sông C u Long 122,7 143,3
C NƯ C
4438,0 5308,9
2004
96,9
962,2
1566,8
1062,8
2081,3
50,7
5820,7
2005
92,4
2006
93,7
2007
2008
102,9
102,1
986,8 1070,8 1132,3 1328,0
1855,9
1446,6
2270,5
64,0
6716,2
2167,6
2058,8
2327,4
64,2
7782,5
2359,9
2090,4
2434,4
72,9
8192,8
2808,3
2356,1
2694,5
106,8
9395,8
Ngu n: T ng c c th ng kê [12]
Qua b ng 2.1 và b ng 2.2 cho th y di n tích, s n lư ng s n cao nh t
vùng B c Trung b và Duyên h i mi n Trung năm 2008 là 168,8 nghìn ha s n
lư ng ñ t 2008,3 nghìn t n. Tây Nguyên là vùng s n xu t s n l n th hai c a
c nư c, t p trung ch y u
b n t nh Kon Tum, Gia Lai, ðăk Lăk và ðăk
Nông, di n tích s n c a Tây Nguyên năm 2008 ñ t 150,1 nghìn ha, nhưng
năng su t bình quân ch ñ t 15,7 t n/ha, t ng s n lư ng 2356,1 nghìn t n, th p
hơn r t nhi u so v i năng su t và s n lư ng s n c a vùng ðông Nam B
23,74 t n/ha và 2694,5 nghìn t n
Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ nông nghi p ........... 5
2.1.2 Tình hình tiêu th tinh b t s n
Vi n Nghiên c u chính sách lương th c th gi i (IFPRI) ñã tính toán và
d báo ñ n năm 2020 s n lư ng s n toàn c u ư c ñ t 275,10 tri u t n, trong
ñó s n xu t s n ch y u
các nư c ñang phát tri n là 274,7 tri u t n, các
nư c ñã phát tri n kho ng 0,40 tri u t n. M c tiêu th s n
các nư c ñang
phát tri n d báo ñ t 254,60 tri u t n so v i các nư c ñã phát tri n là 20,5
tri u t n. Kh i lư ng s n ph m s n toàn c u s d ng làm lương th c th c
ph m d báo nhu c u là 176,3 tri u t n và th c ăn gia súc 53,4 tri u t n. T c
ñ tăng hàng năm c a nhu c u s d ng s n ph m s n làm lương th c, th c
ph m và th c ăn gia súc ñ t tương ng là 1,98% và 0,95%. Châu Phi v n là
khu v c d n ñ u s n lư ng s n toàn c u v i d báo s n lư ng năm 2020 s
ñ t 168,6 tri u t n. Trong ñó, kh i lư ng s n ph m s d ng làm lương th c
th c ph m là 77,2%, làm th c ăn gia súc là 4,4%. Châu M La tinh giai ño n
1993-2020, ư c t c ñ tiêu th s n ph m s n tăng hàng năm là 1,3%, so v i
châu Phi là 2,44% và châu Á là 0,84 - 0,96%. Cây s n ti p t c gi vai trò
quan tr ng trong nhi u nư c châu Á, ñ c bi t là các nư c vùng ðông Nam Á
nơi cây s n có t ng di n tích ñ ng th ba sau lúa và ngô và t ng s n lư ng
ñ ng th ba sau lúa và mía.
Vi t Nam hi n có trên 60 nhà máy ch bi n tinh b t s n v i t ng công
su t kho ng 3,8 tri u t n c tươi/năm và nhi u cơ s ch bi n s n th công rãi
rác t i h u h t các t nh tr ng s n. S n lư ng m i năm kho ng 800.000 –
1.200.000 t n tinh b t s n, trong ñó trên 70% xu t kh u và g n 30% tiêu th
trong nư c. S n ph m s n xu t kh u c a Vi t Nam ch y u là tinh b t, s n lát.
Th trư ng chính là Trung Qu c, ðài Loan, Nh t B n, Singapo, Hàn Qu c.
S n xu t lương th c là ngành tr ng tâm và có th m nh c a Vi t Nam
.ð n năm 2020 Vi t Nam ch trương ñ y m nh s n xu t lúa, ngô và coi tr ng
vi c s n xu t s n, khoai lang
nh ng vùng, nh ng v có ñi u ki n phát tri n.
Th trư ng xu t kh u s n lát và tinh b t s n Vi t Nam d báo thu n l i và có
Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ nông nghi p ........... 6
l i th c nh tranh cao do có nhu c u cao v ch bi n bioethanol, b t ng t,
th c ăn gia súc và nh ng s n ph m tinh b t bi n tính. Di n tích s n c a Vi t
Nam d ki n n ñ nh kho ng 450 nghìn ha nhưng s tăng năng su t và s n
lư ng s n b ng cách ch n t o và phát tri n các gi ng s n t t có năng su t c
tươi và hàm lư ng tinh b t cao, xây d ng và hoàn thi n quy trình k thu t
canh tác s n b n v ng và thích h p vùng sinh thái.
Tính cho t i h t tháng 10/2009, có kho ng 3 tri u t n s n và tinh b t ñã
ñư c xu t kh u v i t ng giá tr g n 500 tri u USD. Năm 2009 trong khi nhi u
lo i hàng hoá xu t kh u ch m và gi m m nh v giá tr thì tinh b t s n l i lên
ngôi v i m c xu t kh u tăng hơn 4 l n v s n lư ng và tăng 3 l n v kim
ng ch ñư c th hi n qua b ng 2.3 [14]
B ng 2.3. Tình hình xu t kh u tinh b t s n c a Vi t Nam tính ñ n tháng
10 năm 2009
Tháng 10 năm 2009
Th trư ng
Trung Qu c
Lư ng (t n)
Tr giá
(USD)
10 tháng năm 2009
Lư ng (t n)
Tr giá
(USD)
87,764
22,864,130
2,682,630
435,432,248
Philippin
1,550
310,000
36,438
8,156,579
Nh t B n
833
230,540
9,421
2,227,230
Malaixia
179
45,580
6,040
1,523,251
Ai C p
100
36,000
4,458
1,158,534
43
15,067
171,620
25,645,657
Hàn Qu c
Qua b ng 2.3 cho th y th trư ng xu t kh u tinh b t s n chính c a Vi t
Nam 10 tháng năm 2009 là Trung Qu c ñ t cao nh t 2,682,630 t n chi m hơn
90% kim ng ch, ti p theo là Hàn Qu c ñ t 171,620 t n, th p d n là Nh t B n
ñ t 9,421 t n chi m 5,5%, Ai C p ñ t 4,458 t n, ...
Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ nông nghi p ........... 7
2.2
ð c ñi m c u t o và tính ch t c a tinh b t
2.2.1 ð c ñi m c u t o
Tinh b t có công th c hóa h c (C6H10O5)n là m t polysacarit
carbohydrates ch a h n h p amylose và amylopectin, t l ph n trăm amilose
và amilopectin thay ñ i tùy thu c vào t ng lo i tinh b t, t l này thư ng t
20:80 ñ n 30:70. Tinh b t có ngu n g c t các lo i cây khác nhau có tính ch t
v t lí và thành ph n hóa h c khác nhau. Tinh b t cùng v i protein và ch t
béo là m t thành ph n quan tr ng b c nh t trong ch ñ dinh dư ng c a loài
ngư i cũng như nhi u loài ñ ng v t khác. Kh i lư ng phân t c a tinh b t r t
l n t i hàng trăm nghìn ho c hàng tri u ñơn b cacbon. Khi th y phân tinh b t
ta ñư c s n ph m cu i cùng là glucozơ. T ñó có th k t lu n r ng phân t
tinh b t g m nhi u g c glucozơ (C6H10O5)n liên k t v i nhau và có công th c
phân t
(C6H10O5)n
a.Amilozơ.
Amilozơ có m ch phân t
không phân nhánh và kh i lư ng phân t
kho ng 200000 ñ.v.C. Phân t amilozơ ñư c c u t o b i các g c các g c liên
k t v i nhau
nguyên t c a g c này v i nguyên t c a g c kia qua m t
nguyên t oxi amilloza có m c trùng h p tương ñ i th p, thư ng không có
c u trúc b t thưòng và b phân ly hoàn toàn b i amiloza. Amilloza có kh
năng t o ph c v i nhi u h p ch t h u cơ khác nhau như các rư u no, rư u
vòng, axêtôn, axit béo....ñ c bi t ph c c a vitamin A v i amilloza thư ng b n
và ít b ôxy hoá.
b.Amilopectin.
Amilopectin có m ch phân t phân nhánh và kh i lư ng phân t kho ng
1000000 ñ.v.C. Phân t amilopectin ñư c c u t o b i m t s phân t amilozơ.
Các phân t amilozơ liên k t v i nhau
nguyên t và nguyên t qua m t
nguyên t oxi . Ph n ng ñ c trưng là ph n ng amilopectin v i lectin. Khi
lectin liên k t v i g c α – D – Glucoza n m
ñ u cu i không kh c a
Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ nông nghi p ........... 8
amilopectin cũng như các polysacarit khác làm amilopectin k t t a tách kh i
dung d ch.
Ngoài ra trong thành ph n tinh b t còn có m t lư ng l n polypeptit liên
k t hoá h c v i tinh b t. Khi thu phân có ch a nhóm axitamin [4].
2.2.2 Tính ch t v t lý và hóa h c c a tinh b t.
2.2.2.1. Tính ch t v t lí c a tinh b t
a. ð tan r i
ð tan r i c a b t r t th p so v i ñ tan r i c a các lo i ngũ c c khác
khi chưa ch bi n. Do kích thư c c a các h t b t r t nh , không ñ ng ñ u do
ñó chúng trư t trên nhau r t khó khăn, làm cho ñ tan r i c a toàn b kh i h t
r t th p. ð c bi t khi hàm lư ng nư c trong b t lên cao thì ñ tan r i l i gi m
nhanh chóng và xu t hi n hi n tư ng vón c c [4].
b. Tính h p ph
Tuỳ theo ñi u ki n b o qu n mà kh i b t có tính ch t h p ph khác
nhau. N u b o qu n theo phương pháp ñóng bao và x p thành kh i l n thì kh
năng h p ph r t kém so phương pháp ñ r i, san m ng. Khi ch bi n nguyên
li u ra b t, nghĩa là ta ñã làm tăng thêm di n tích h p ph c a nguyên li u, do
ñó mà kh năng h p ph c a s n ph m là r t t t, n u so sánh gi a nguyên li u
và s n ph m. H p ph
ñây có nghĩa là hút hơi m và khí l .
Khi s n ph m hút hơi l s làm gi m giá tr thương ph m c a s n ph m
cũng như r t khó s d ng và gây ra mùi v l làm m t mùi ñ c trưng c a m t
hàng s n xu t. ði u này c n chú ý khi ta dùng phương pháp s y tr c ti p thì
b t có th h p ph mùi c a tác nhân s y cũng như ñi u ki n v sinh kho tàng
khi b o qu n. Các v t m hay các s n ph m s y thư ng b o qu n trong môi
trư ng không khí, ñ i v i các s n ph m s y ñ n ñ
m th p d hút m t môi
trư ng. Quá trình ti p xúc gi a không khí m và v t m trong th i gian nh t
ñ nh gi a chúng s x y ra cân b ng thu ph n [4].
Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ nông nghi p ........... 9
c. Tính d n nhi t và truy n nhi t
B t có tính d n nhi t và truy n nhi t kém, do v y ñ tr ng r ng c a
kh i b t tương ñ i cao, không khí, hơi m và ngay c vi sinh v t và côn trùng
d dàng xâm nh p vào bên trong kh i b t. Các m t hàng s n ph m nông
nghi p nói chung ph n l n vi c d n nhi t và truy n nhi t ñ u do tác ñ ng c a
không khí, ñ
m, côn trùng và vi sinh v t...
Trong th c t n u ta ñóng bao ngay b t m i s y thì r t b t l i cho công
tác b o qu n, vì lúc này b t còn nóng, kh năng to nhi t l i r t ch m, d
dàng kích ñ ng các quá trình sinh lí - sinh hoá phát sinh nhanh chóng làm
h ng b t. Do ñó ñ ñ m b o ñư c tính n ñ nh c a b t trong giai ño n lưu
tr , nh t thi t ph i làm cho b t ngu i m i ñóng gói [4].
d. Tác d ng tương h v i môi trư ng
Khi áp su t hơi nư c trên b m t b t l n hơn áp su t riêng ph n c a hơi
nư c trong môi trư ng xung quanh b t thì b t nh
m vào môi trư ng. Ngư c
l i, n u nh hơn thì b t hút m t môi trư ng. Áp su t ph thu c nhi t ñ , ñ
m. Vì th s hút m hay nh
m c a b t ph thu c áp su t, nhi t ñ , ñ
m
c a môi trư ng và c a b t.
Quá trình hút nh
m t nhiên gi a b t m và môi trư ng xung quanh
x y ra r t nhanh ñ ti n t i tr ng thái cân b ng áp su t. ð
thái này là ñ
mc ab t
tr ng
m cân b ng và quá trình hô h p c a b t coi như b ng 0.
Áp su t cân b ng ph thu c vào nhi t ñ , ñ
m c a môi trư ng không
khí môi trư ng. Do v y tr ng thái cân b ng áp su t hơi m gi a b t m và
môi trư ng xung quanh luôn b phá v và ñ
nhi t ñ , ñ
m cân b ng luôn ph thu c
m c a môi trư ng [4],[16].
e. Kh năng h p th nư c và kh năng hòa tan
Xác ñ nh kh năng h p th nư c và kh năng hòa tan c a tinh b t cho
phép ñi u ch nh ñư c t l dung d ch tinh b t và nhi t ñ c n thi t trong quá
trình công nghi p, còn có ý nghĩa trong quá trình b o qu n, s y và ch bi n
Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ nông nghi p ........... 10
th y nhi t. R t nhi u tính ch t ch c năng c a tinh b t ph thu c vào tương tác
c a tinh b t và nư c (s h hóa, t o gel, t o màng). Ngoài ra, nó cũng là cơ s
ñ l a ch n tinh b t bi n hình thích h p cho t ng ng d ng c th . [4].
f. S trương n
Khi ngâm tinh b t vào nư c thì th tích h t tăng do s h p th nư c,
làm cho h t tinh b t trương ph ng lên. Hi n tư ng này g i là hi n tư ng
trương n c a h t tinh b t. ð tăng kích thư c trung bình c a m t s lo i tinh
b t khi ngâm vào nư c như sau: tinh b t b p: 9,1%, tinh b t khoai tây:
12,7%, tinh b t s n: 28,4%.[1],[4].
g. Tính ch t h hóa
Nhi t ñ ñ phá v h t chuy n tinh b t t tr ng thái ñ u có m c ñ oxi
hóa khác nhau thành dung d ch keo g i là nhi t ñ h hóa. Ph n l n tinh b t
b h hóa khi n u và tr ng thái trương n ñư c s d ng nhi u hơn
tr ng thái
t nhiên. Các bi n ñ i hóa lí khi h hóa như sau: h t tinh b t trương lên, tăng
ñ trong su t và ñ nh t, các phân t m ch th ng và nh thì hòa tan và sau ñó
t liên h p v i nhau ñ t o thành gel. Nhi t ñ h hóa không ph i là m t ñi m
mà là m t kho ng nhi t ñ nh t ñ nh. Tùy ñi u ki n h hóa như nhi t ñ ,
ngu n g c tinh b t, kich thư c h t và pH mà nhi t ñ phá v và trương n
c a tinh b t bi n ñ i m t cách r ng l n.
M t trong nh ng tính ch t quan tr ng c a tinh b t có nh hư ng ñ n
ch t lư ng và k t c u c a nhi u s n ph m th c ph m ñó là ñ nh t và ñ d o.
Phân t tinh b t có nhi u nhóm hydroxyl có kh năng liên k t ñư c v i nhau
làm cho phân t tinh b t t p h p l i, gi nhi u nư c hơn khi n cho dung d ch
có ñ ñ c, ñ dính, ñ d o và ñ nh t cao hơn. Y u t chính nh hư ng ñ n
ñ nh t c a dung d ch tinh b t là ñư ng kính bi u ki n c a các phân t ho c
c a các h t phân tán, ñ c tính bên trong c a tinh b t như kích thư c, th tích,
c u trúc, và s b t ñ i x ng c a phân t . N ng ñ tinh b t, pH, nhi t ñ , tác
nhân oxi hóa, các thu c th phá h y liên k t hydro ñ u làm cho tương tác c a
Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ nông nghi p ........... 11
các phân t tinh b t thay ñ i do ñó làm thay ñ i ñ nh t c a dung d ch tinh b t.
h. Kh năng t o gel và s thoái hóa gel
Tinh b t sau khi h hóa và ñ ngu i, các phân t s tương tác nhau và
x p x p l i m t cách có tr t t ñ t o thành gel tinh b t v i c u trúc m ng 3
chi u. ð t o ñư c gel thì dung d ch tinh b t ph i có n ng ñ ñ m ñ c v a
ph i, ph i ñư c h hóa ñ chuy n tinh b t thành tr ng thái hòa tan và sau ñó
ñư c ñ ngu i
tr ng thái yên tĩnh. Trong gel tinh b t ch có các liên k t
hydro tham gia, có th n i tr c ti p các m ch polyglucozit ho c gián ti p qua
phân t
nư c. Khi gel tinh b t ñ ngu i m t th i gian dài s co l i và lư ng
d ch th s thoát ra, g i là s thoái hóa. Quá trình này s càng tăng m nh n u
gel ñ
l nh ñông r i sau ñó cho tan giá [4].
2.2.2.2. Tính ch t hóa h c c a tinh b t
Tinh b t không cho ph n ng tráng gương. Tinh b t có ph n ng th y
phân và ph n ng màu v i iot.
a. Ph n ng th y phân
ðun nóng tinh b t trong dung d ch axit vô cơ loãng s thu ñư c dung
d ch glucozơ ( Trong cơ th ngư i và ñ ng v t, tinh b t ñư c th y phân thành
glucozơ nh m t s men)
b. Ph n ng màu v i iot
Dung d ch iot tác d ng v i h tinh b t cho màu xanh lam ñ c trưng.
ðun nóng, màu xanh bi n m t ñ ngu i l i hi n ra.
Ph n ng này x y ra d dàng nên ta dùng dung d ch iot ñ nh n ra tinh
b t, ho c ngư c l i dùng h tinh b t ñ nh n bi t iot.
c. S chuy n hóa tinh b t trong cơ th
Khi ñi qua mi ng, tinh b t b th y phân nh men ( Men amilaza) có
trong nư c b t. S th y phân ti p t c x y ra nh men ( Men mantaza) có
trong ru t vào máu qua mao tr ng ru t r i theo máu v gan.T gan glucozơ
ñư c phân ph i ñi t i các mô trong cơ th .T i các t bào và mô glucozơ ñư c
Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ nông nghi p ........... 12
- Xem thêm -