Đề tài Nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất tinh bột biến tính bằng phương pháp oxy hóa từ tinh bột sắn

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TINH BỘT BIẾN TÍNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP OXY HÓA/ TỪ TINH BỘT SẮN ThS. Bùi Minh Tâm, ThS.Trần Phương Nga, TS.Trần Thị Mai. I. ĐẶT VẤN ĐỀ Sắn (Manihot esculenta Crantz) là một loại cây trồng quan trọng ở nhiều nước nhiệt đới thuộc châu Á, Phi, Mỹ La tinh. Do hàm lượng tinh bột cao trong củ cũng như sản lượng hàng năm rất lớn nên sắn là nguồn nguyên liệu chủ lực để sản xuất tinh bột sau ngô, lúa mì, khoai tây. Theo thống kê của Tổ chức nông lương thế giới (FAO-2005), sản lượng sắn trên toàn thế giới đạt 208,5 triệu tấn. Sản lượng sắn Việt nam đạt 2,8 triệu tấn (số liệu Niên giám thống kê năm 2005). Tinh bột là một trong những nguyên liệu quan trọng cho nhiều ngành công nghiệp như công nghiệp thực phẩm, công nghiệp giấy, công nghiệp dệt... Tuy nhiên, việc sử dụng tinh bột tự nhiên cũng gặp nhiều hạn chế như sự thoái hóa dịch hồ, độ trong dịch hồ giảm khi để lâu, không có khả năng tạo gel bền,… Khắc phục những nhược điểm của tinh bột tự nhiên, ngày nay tinh bột biến tính đã được nghiên cứu, sản xuất và sử dụng rất rộng rãi trên thế giới. Tinh bột oxy hóa là một dạng tinh bột biến tính bằng phương pháp hóa học. Dưới tác dụng của các chất oxy hoá tinh bột sẽ bị phân cắt thành những đoạn ngắn hơn làm thay đổi các tính chất lý hoá của chúng như: độ nhớt giảm, hàm lượng các nhóm cacbonyl, cacboxyl, độ trắng tăng…Tinh bột biến tính bằng phương pháp oxy hoá rất phù hợp cho nhiều ngành công nghiệp như:công nghiệp giấy, dệt … Trên thế giới, tinh bột biến tính bằng phương pháp oxy hóa đã được biết đến từ lâu. Ở Việt nam, việc nghiên cứu, sản xuất và sử dụng tinh bột biến tính nói chung cũng như tinh bột oxy hóa nói riêng còn nhiều hạn chế. Sản phẩm tinh bột biến tính mới chỉ được sản xuất tại một vài doanh nghiệp liên doanh. Các sản phẩm tinh bột biến tính từ các loại tinh bột, từ tinh bột sắn hầu như vẫn phải nhập ngoại để đáp ứng nhu cầu các ngành công nghiệp trong nước. Phòng nghiên cứu Chế biến Viện Cơ điện NN và Công nghệ STH đã thực hiện đề tài nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất tinh bột oxy hoá từ tinh bột sắn và đánh giá khả năng ứng dụng cho sản xuất giấy. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com II. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TINH BỘT BIẾN TÍNH OXY HÓA Đề tài đã tiến hành nghiên cứu quy trình công nghệ để đưa ra sản phẩm tinh bột oxy hoá đạt các tiêu chuẩn của tinh bột oxy hóa nhập ngoại đang sử dụng sản xuất giấy ở các nhà máy giấy: độ ẩm 12 %; độ nhớt 60 – 80 cp; độ trắng 97 %; độ tro 0,67 %; độ pH 6 ÷ 7. Kết quả thực hiện được trình bày tóm tắt như sau : 1. Sơ đồ công nghệ 2. Thuyết minh quy trình a. Chuẩn bị nguyên liệu Tinh bột sắn là nguyên liệu chính để sản xuất tinh bột oxy hóa. Tinh bột sắn phải được kiểm tra chất lượng trước khi chế biến. Tinh bột sắn Dịch tinh bột (40%) Nước Đưa pH lên 9 NaOH 1N Làm sạch Chất oxy hoá (NaClO 35%) Biến tính oxy hóa Làm khô Tinh bột oxy hóa Nghiền, bao gói PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Các chỉ tiêu chất lượng cần đạt là: độ ẩm ≤ 13%; độ trắng ≥ 90%; hàm lượng tinh bột ≥ 85%; độ pH 5-7; tạp chất ≤ 0,05%; độ tro ≤ 0,2%; chất xơ ≤ 0,2%; hàm lượng protein ≤ 0,4%. b. Hòa nước tạo dịch tinh bột Mục đích để phản ứng biến tính đạt hiệu quả cao. Lượng nước so với lượng tinh bột (tính theo khối lượng) là 1,5/1 (tương đương 40%). Vì tinh bột không tan trong nước nên trong và sau khi hòa tinh bột vào nước phải luôn khuấy dịch huyền phù; tránh hiện tượng lắng tinh bột. c. Điều chỉnh pH Phản ứng oxy hóa được thực hiện trong môi trường kiềm (thông thường sau giai đoạn hòa nước pH dung dịch đạt 6,5-7,0). Vì vậy cần điều chỉnh pH của dịch huyền phù tinh bột đạt pH = 9. Sử dụng dung dịch NaOH 1N để điều chỉnh pH. d. Biến tính oxy hóa Tác nhân oxy hóa là dung dịch NaClO có 5,0% clo hoạt động. Lượng NaClO là 35% (khối lượng so với khối lượng tinh bột) được cho vào dịch huyền phù tinh bột một cách từ từ. Thời gian phản ứng thực hiện trong 90 phút; dịch bột vẫn được khuấy đều trong quá trình phản ứng. e. Làm sạch sản phẩm Dịch tinh bột đã oxy hóa được rửa nước sạch với tỷ lệ 3/1 (nước: tinh bột) và số lần rửa 4 lần là phù hợp để loại bỏ các tạp chất. Sau mỗi lần rửa, để lắng dịch, tách nước và lặp lại quá trình trên để thu sản phẩm tinh bột ướt. f. Làm khô sản phẩm Tinh bột ướt được làm khô trên máy sấy thí nghiệm có quạt gió. Nhiệt độ sấy trong 4-5 giờ đầu ở 40- 45oC, sau đó nâng lên 50oC. Sấy tới khi sản phẩm đạt độ ẩm ≤ 13%. g. Hoàn thiện sản phẩm Sản phẩm tinh bột oxy hóa có độ ẩm ≤ 13% được nghiền; rây và bao gói bằng túi nylon PP để chống ẩm. Sản phẩm bảo quản nơi khô ráo, thoáng mát. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com