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

g 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. * Phương pháp lượng lớn: Sau khi đã vô cơ hoá xong. Lấy vào bình nón 20ml H3PO4 3%, thêm vài giọt chỉ thị taxirô và lắp vào hệ thống như trong hình vẽ sao cho đầu mút cong của ống cong ngập sâu trong dung dịch H3PO4. Sau đó qua phễu cho vào bình cất 25-30ml dung dịch NaOH 40%. NH3 bay lên cùng với nước qua ống sinh hàn sang bình hấp thụ tác dụng với H3BO3 tạo thành muối tetraborat amôn. 2NH4OH + 4H3BO3 = (NH4)2B4O7 + 7H2O Định phân lượng tetraborat amôn tạo thành bằng dung dịch H2SO4 0,1N cho đến khi xuất hiện màu hồng nhạt. (NH4)2B4O7 + H2SO4 + 5H2O -> (NH4)2SO4 + 4H3BO3 Tính kết quả: Biết được lượng H2SO4 dùng trong định phân, tính hàm lượng nitơ tổng số có trong mẫu thí nghiệm theo công thức sau: Trong đó: X – Hàm lượng protein tính bằng % a – Số ml H2SO4 0,1N dùng định phân 1,4 – Số mg nitơ ứng với 1ml H2SO4 0,1N 100 – Hệ số chuyển thành % m – Lượng mẫu cân tính bằng mg 4. Phương pháp xác định độ ẩm. a, Nguyên tắc: dùng sức nóng làm bay hế hơi nước trong bột mì. Cân trọng lượng bột mì trước và sau khi sấy khô từ đó tính ra phần trăm nước có trong bột mì. b, Dụng cụ: - Tủ sấy điều chỉnh được nhiệt độ đến 1500C - Hộp nhôm có nắp đường kính 48mm, cao 20mm. - Bình hút ẩm, phía dưới để chất hút ẩm (H2SO4đđ, Na2SO4 khan, CaCl2 khan) - Cân kĩ thuật độ chính xác 0,01g c, Cách tiến hành - Cân 200g bột mì, sấy hộp, nắp và cân - cân khối lượng hộp nắp (m0 g) - Cân khối lượng hộp, nắp và bột mì trước khi sấy (m1 g) - Đem sấy Khi tủ sấy đạt 1300C mở cửa cho hộp nhôm mở nắp vào. Khống chế nhiệt độ tủ về 1300C không sớm hơn 10 phút và không muộn hơn 15 phút. Sấy trong 40 phút kể từ khi nhiệt độ 130±20C. Lấy hộp sấy ra đậy nắp, làm nguội trong bình hút ẩm (không hơn 1giờ) và đem cán. Đem sấy lại theo quá trình trên cho đến khi chênh lệch khối lượng giữa 2 lần cân không quá 0,2%. Kết quả là trung bình cộng kết quả 2 lần xác định song song chính xác đến 0,2% (m2 g) d, Tính kết quả: Trong đó: X1: độ ẩm tính bằng % m0: khối lượng hộp và nắp sau sấy m1: khối lượng hộp, nắp, bột trước khi sấy m2: khối lượng hộp, nắp, bột sau khi sấy 5. Phương pháp xác định độ tro a, Nguyên lý: Dùng sức nóng ở 550 – 6000C nung cháy hoàn toàn các chất hữu cơ. Phần còn lại đem cân từ đó tính ra phần trăm tro có trong bột mì. b, Dụng cụ: - Bếp điện, 2 tấm kính cỡ 20 ì20, thìa - Lò nung điều chỉnh được đến 6000C - Chén nung bằng sứ 30 – 50ml - Cân phân tích độ chính xác đến 0,0002g - Bình hút ẩm, phía dưới để chất hút ẩm - Hoặc HNO3 đậm đặc. c, Tiến hành - Lấy 20 – 30g bột từ mẫu trung bình để lên tấm kính 20 ì20cm, dàn đều và ép bằng 1 tấm kính cùng kích thước sao cho lớp bột dầy 3-4cm. - Sấy hai chén nung đến trọng lượng không đổi. Để nguội ở bình hút ẩm và cân trên cân phân tích chính xác đến 0,0001g - Mở tấm kính, dùng thìa lấy từ những vị trí khác nhau cho vào mỗi chén nung 2 – 3g bột sau đó cân khối lượng từng chén nung. - Đốt trên bếp điện đến khi ngừng bốc khói. - Đặt chén có mẫu vào lò nung, nâng nhiệt độ lò đến 550 – 6000C. Nung đến khi tro thành màu trắng. - Lấy chén nung ra, cho vào bình hút ẩm để nguội ở nhiệt độ phòng rồi cân hai chén nung. - Cho hai chén nung trở lại vào lò nung và nung ở nhiệt độ trên trong 20 phút. - Lấy chén cho vào bình hút ẩm, để nguội rồi cân. - Lặp lại quá trình nung cho đến khi kết quả giữa hai lần cân liên tiếp không cách nhau quá 0,0005g cho 1 mẫu thử. - Lưu ý nếu có tro đen, lấy chén ra để nguội trong bình hút ẩm, cho thêm HNO3 đậm đặc và nung lại đến khi tro trắng. Lặp lại nhu trên. - Kết quả là trung bình cộng giữa hai kết quả xác định song song chính xác đến 0,01% d, Tính kết quả: Trong đó: X2: hàm lượng tro tính bằng % chất khô m1:khối lượng tro chén núng sau khi đã nung đế khối lượng không đổi(g) m: khối lượng chén nung(g) X1: độ ẩm của bột(%) 6. Phương pháp xác định độ chua Định nghĩa: độ chua của bột là số ml NaOH 1N sử dụng để chuẩn lượng axit có trong 100g bột. a, Nguyên tắc: Dùng một dung dịch kiềm chuẩn (NaOH hoặc KOH) trung hoà lượng axit có trong 100g mẫu với phenolphtalein làm chỉ thị . b, Dụng cụ - Cân phân tích đọ chính xác 0,01g - Bình nón dung tích 100 – 150ml - Bình tia rửa - Bộ Puret chuẩn độ, pipét c, Hoá chất - Dung dịch NaOH 0,1N - Fenol phtalein 1% d, Tiến hành - Cân 5g mẫu đã nghiền nhỏ với độ chính xác 0,01g cho vào bình nón dung tích 100ml - Thêm 50ml nước cất trung tính và lắc đều để hoà tan hết mẫu. Không để hạt mẫu dích lên thành bình. - Thêm 5 giọt phenol phtalein vào bình nón - Chuẩn độ NaOH 0,1N cho đến khi xuất hiện màu hồng bền không biến đổi sau 1 phút. - Tính lượng NaOH 0,1N đã chuẩn e, Tính kết quả (độ) Trong đó: X: độ chua của mẫu (bột hoặc mì sợi) V: thể tích dd NaOH 0,1N tiêu tốn khi chuẩn (ml) : Hệ số chuyển nồng độ dd NaOH 0,1N thành 1N k: Hệ só hiệu chỉnh nồng độ dd NaOH 0,1N - Chênh lệch kết quả giữa hai lần xác định song song khong lớn hơn 0,1 độ - Kết quả là trung bình cộng 2 kết quả xác định song song chính xác đến 0,1 độ. III .2. Phương pháp hoá lý – cơ lý 1. Xác định hàm lượng gluten a, Nguyên tắc: Tạo khung gluten, rửa, tính khối lượng trước và sau khi rửa để tính hàm lượng gluten. b, Dụng cụ - Cân kĩ thuật độ chính xác đến 0,01g - Chén sứ dung tích 100ml - Đũa thuỷ tinh - Tấm kích đậy - Bộ phận rửa khối gluten (vòi nước, chậu nước) - Rây hoặc sàng để hứng gluten rơi - Giấy thấm, cốc 100ml (có mỏ) - Thước milimet, pipet hút nước, đồng hồ c, Hoá chất - Nước rửa gluten. d, Tiến hành - Cân 25g bột cho vào chén sứ có sẵn 15ml nước ở 16 – 200C - Trộn đều cho đến khi hình thành khối đồng nhất bằng đũa thuỷ tỉnh - Trộn sao cho toàn bộ bột không bị mất và vê thành hình cầu sau đó đặt vào chén. - Đậy chén bằng tấm kính và để yên 20 phút - Rửa gluten trong chậu có 1 –2 lit nước, rửa liên tục. Nước vừa thay 3 – 4 lần đến khi trong. Hoặc có thể rửa dưới vòi nước sao cho 5 phút hết 1 lít nước và khối gluten luôn ở giữa lòng bàn tay nắm các ngón tay lại.Tăng tốc đọ dòng nước khi khối gluten là khối dịch, đàn hồi. Rửa đến khi sạch tinh bột. - Chú ý trong quá trình rửa phải tránh làm vụn gluten va nước rửa phải đi qua bộ rây để giữ lại gluten vụn. - Kiểm tra việc rửa xong bằng các cho vào nước vắt từ gluten vai giọt dd iot trong kali iotclorua, nước không chuyển màu xanh là được. Hoặc cho vài giọt nước vắt từ gluten vào cốc nước trong, thấy nước không đục là được. - Rửa xong, ép gluten trong lòng bàn tay để vắt kiệt nước thỉnh thoảng thấm bằng khăn khô. - Cân khối gluten đã ép khô chính xác đến 0,01g. e, Tính kết quả (%) Trong đó: X: hàm lượng gluten tính băng % m0: lượng nguyên liệu ban đầu (g) m1: khối lượng gluten ướt (g) - Kết quả là trung bình cộng giữa 2 kết quả xác định song song chính xác đến 0,1%. - Chênh lệch giữa hai kết quả không được quá 0,3% 2. Xác định chất lượng gluten ướt. a, Nguyên tắc: - Dựa vào các phương pháp cảm quan để xác định các chỉ số biểu hiện chất lượng gluten. b, Tiến hành. b1. Nhận xét màu sắc - Thực hiện trước khi cân khối gluten. Mằu sắc của khối gluten đặc trưng bởi mức độ sau: trắng ngà, xanh, xẫm. b2. Xác định độ căng sau khi xác định mầu sắc. - Cân 4g gluten vê thành hình cầu rồi ngâm trong cốc chứa 15 ml nước ở 16 – 200C, có đậy kính. - Lấy khối gluten ra kéo trên thước milimet đến khi đứt. - Tính chiều dài đoạn gluten kéo từ lúc đứt - Thời gian kéo 10s - Chú ý khi khéo không xoắn sợi gluten - Độ căng có 3 loại sau: + Độ căng ngắn <10cm + Độ căng trung bình 10-20cm + Độ căng dài >20cm b3. Xác định độ đàn hồi - Lấy khối gluten còn lại sau khi xác định độ căng kéo dai khoảng 2 cm hoặc ấn ngón trỏ vào khối gluten - Theo mức độ và vận tốc phục hồi chiều dài và hình dạng ban đầu của khối gluten thì độ đàn hồi của gluten chia làm 3 mức độ sau. + Gluten đàn hồi tốt: gluten phục hồi hoàn toàn chiều dai và hình dạng ban đầu sau khi kéo hay ấn. + Gluten đàn hồi trung bình: gluten có những đặc tính giữa hai loại tốt và kém + Gluten đàn hồi kém: gluten hoàn toàn không trở lại trạng lái ban đầu và bị đứt sau khi kéo. c, Đánh giá kết quả - Tuỳ theo độ đàn hồi và độ căng gluten có 3 nhóm sau + Tốt: gluten có độ đàn hồi tốt, độ căng trung bình màu trắng ngà. + Trung bình: gluten có độ đàn hồi tốt và độ căng ngắn hoặc có độ đàn hồi trung bình và độ căng trung bình. + Kém: gluten có độ đàn hồi kém ,bị vón , đứt khi căng (TCVN, 1874 – 86) III.3. Phương pháp phân tích cảm quan 1. Phương tiện, dụng cụ và con người 1.1 Phòng đánh giá cảm quan Phòng đánh giá cảm quan phải thoáng, sạch, không có mùi lạ, đủ ánh sáng và không bị ồn. Các thành viên cần được yên tĩnh và làm việc độc lập nên phải làm vách ngăn tạo nên các ô làm việc riêng cho từng thành viên. 1.2. Nhân viên phòng đánh giá cảm quan Là những người hiểu biết về sản phẩm. Sự thiếu hiểu biết và thận trọng của người phụ trách có thể đưa đến kết quả sai lạc. Vì vậy nhân viên phòng đánh giá cảm quản phải có kiến thức về tâm lý học, sinh lý người, toán thống kê, công nghệ thực phẩm, nấu ăn và chút ít về tin học. Ngoài ra phải nắm được những nguyên lý tập luyện nâng cao khả năng đánh giá cho nhóm hay hội đồng khi cần thiết. 1.3 Chuẩn bị mẫu. So với các phương pháp phân tích khác, phân tích cảm quan yêu cầu một số chú ý đặc biệt khi chuẩn bị mẫu: - Hình thức các mẫu phải tương tự - Khối lượng trong các dụng cụ chứa phải bằng nhau và đủ cho mỗi thành viên hội đồng thử. Ví dụ từ 10 đến 50ml đối với dung dịch và từ 5 đến 20 gam đối với chất rắn. - Mẫu thử hương phải để trong bình có nắp đậy. - Nhiệt độ các mẫu như nhau (nhiệt độ bình thường nên chuẩn bị là 200C). Trong phép thử tam giác hay cặp đôi, nhiệt độ mẫu chỉ cần khác nhau 0,20C có thể dẫn đến kết quả sai về vị. 1.4 Người thử cảm quan Những người không có bệnh tật về các giác quan đều có thể tham gia đánh giá cảm quan thực phẩm. Giới tính, lứa tuổi và tính nghiện hút thuốc đều có ảnh hưởng phần nào đến kết quả cảm quan. Những người có ngưỡng cảm giác thấp sẽ cho các kết quả tin cậy hơn. Trong thời gian đánh giá cảm quan những yếu tố sau đây cũng ảnh hưởng đến kết quả: - Sai số do thời gian thử và “nghĩ” giữa các mẫu hay giữa các phép thử - Sai số do mệt mỏi khi đánh giá nhiều mẫu. - Sai số do “chán” đối với sản phẩm không ưa thích (dầu, mỡ, gia vị…) - Sai số do sức khoẻ. Yêu cầu đối với các thành viên: * Trước khi thử nếm 30 phút - Không ăn uống và hút thuốc. - Không dùng son phấn, nước hoa, xà phòng thơm. - Nếu bị mệt, cảm cúm, nhức đầu thì không tham gia buổi thử hôm đó - Đến đúng giờ làm việc * Trong thời gian đánh giá cảm quan: - Không nới chuyện, gây ồn trong phòng - Sử dụng triệt để thời gian làm việc, không ra khỏi phòng sớm. - Không tự tiện vào phòng chuẩn bị mẫu. Riêng đối với các thành viên tham gia các hội đồng giám định phải là những người có hiểu biết về sản phẩm, làm việc trong các lĩnh vực liên quan trực tiếp đến sản xuất kinh doanh mặt hàng đó. 2. Thành lập hội đồng “Nhóm” là từ chung chỉ những người tham gia đánh giá cảm quan trong mội thí nghiệm nào đó, còn từ “hội đồng” thường để chỉ một nhóm được thành lập từ những “chuyên gia” tham gia thử nếm định kỳ đối với một loại sản phẩm. Số lượng thành viên trong một nhóm phụ thuộc dạng đánh giá mà nhóm sẽ thực hiện: phép thử phân biệt, mô tả hay thị hiếu. Thường là không dưới 5 người. Trong đề tài này chúng tôi lựa chọn số thành viên là 5 người. Chỉ tiêu để đánh giá: + Độ đục của nước nấu: đun mỳ thành phẩm trong 7 phút sau đó vớt mì ra, đánh giá độ đục bằng cách quan sát bằng mắt (phụ lục2) Độ đục của nước nấu phụ thuộc vào chất lượng của sợi mỳ + Độ dai: đun mì thành phẩm trong 7 phút sau đó đánh giá theo mức độ ưa thích bằng cách ăn trong miệng (phụ lục 2) Độ dai của mỳ sợi đảm bảo khi vận chuyển sợi mỳ ít gẫy vụn Độ dai của mỳ sợi phụ thuộc vào chất lượng bột mỳ, đường kính sợi mỳ, các điều kiện kỹ thuật khi chuẩn bị bột nhào và độ ẩm của sợi mỳ… IV. Phương pháp quy hoạch thưc nghiệm IV.1. Qui hoạch thực nghiệm: Qui hoạch thực nghiệm là một phương pháp nghiên cứu trong đó phương pháp toán học đóng vài trò tích cực. Dựa vào những hiểu biết về quá trình được nghiên cứu, nhà nghiên cứu chọn một chiến lược tối ưu để tiến hành thực nghiệm. Quy hoạch thực nghiệm là phương pháp cần và đủ về số lượng cũng như điều kiện tiến hành các thí nghiệm nhằm giải quyết nhiệm vụ với độ chính xác cao. Đối tượng nghiên cứu thường được biểu diễn trong “hộp đen”, chịu ảnh hưởng của các thông số vào (X, E, Z) và ta đo được cac thông số ra (Y) E Đối tượng nghiên cứu “Hộp đen” X Y Z Z: Là các thông số vào có thể kiểm tra được nhưng không thể điều khiển được. E: Các thông số vào không kiểm tra được và không điều khiển được. X: Các thông số vào có thể kiểm tra và điều khiển được. Y: Các thông số ra đặc trưng cho các quá trình của đối tượng nghiên cứu. Thí nghiệm với các thông số X gọi là thí nghiệm tích cực và người nghiên cứu có thể đưa ra ma trận thí nghiệm. Thí nghiệm với các thống số Z gọi là thí nghiệm thụ động và người nghiên cứu không đưa ra được ma trận thí nghiệm. Trong mô hình hộp đen trên, Y là tham số của quá trình cần tối ưu hoá và là tham số phụ thuộc và các thông số vào X. Y = φ (x1,x2…xn) Do chưa hiểu đầy đủ của hiện tượng nghiên cứu trên nên ta thường biểu diễn hàm mục tiêu bằng một đa thức: … là các hệ số hồi qui lý thuyết Từ kết quả thực nghiệm ta chỉ xác định được b0, bi,… chúng chỉ là ước lượng các hệ số hồi qui lý thuyết. Phương trình hồi qui trên cơ sở thí nghiệm được viết như sau: IV.2. Qui hoạch thực nghiệm bậc 2: Trong đề tại này có sử dụng phương án trực giao cấp 2. Qui hoạch trực giao cấp 2 dựa trên phương pháp cấu trúc có tâm do Box và Wilson đề ra. Nhân của qui hoạch là một phương án tuyến tính (toàn phần hoặc rút gọn). Khi số biến ảnh hưởng < 5, nhân là phương án qui hoạch toàn phần 2k, còn khi số biến ảnh hưởng ≥ 5 thì nhân là phương án qui hoạch rút gon 2k-1. Ngoài ra còn được bổ sung thêm 2k điểm sao, nằm trên các trục toạ độ của không gian yếu tố. Các toạ độ của điểm sao là: (± α,0…0); (0, ± α,0…0); (0, 0,..0, ± α) Với α là khoảng cách từ tâm của phương án tới các điểm sao gọi là cánh tay đòn. Sổ thí nghiệm của qui hoạch trực giao k yếu tố được tính: N= 2k + 2k + n0 với k < 5 N = 2k-1 + 2k + n0 với n ≥ 5 Hàm mục tiêu của qui hoạch thực nghiệm trực giao cấp 2 có dạng: Y = b0 + b1x1 +. . . . . .+ bnxn + b12x1x2 + . . . . .+ b11x12 + . . . . .+ bnnxn2 . - Các bước tiến hành: + chọn miền quy hoạch ,tức là khoảng xác định của các biến ảnh hưởng. + chọn mức cơ sở: điểm 0 là điểm thực nghiệmc ủa mọi biến số. Tốt nhất lên chọn mức ơ sở là tâm của miền qui hoạch. + chọn khoảng biến thiên: Δxi = mức trên – mức cơ sở. = mức cơ sở – mức dưới. + Mã hoá các biến số: Mức trên: +1 Mức dưới: -1 Mức cơ sở: 0 Điểm sao: ± α + Lập ma trận thực nghiệm + Kiểm tra tính đồng nhất phương sai của các thông số tối ưu + Tính hệ số hồi qui và kiểm tra sự có nghĩa của các hệ số hồi qui (dùng chuẩn t – student), rồi loại bỏ ngay các hệ số không có nghĩa ra khỏi mô hình + Kiểm tra tính tương thích của mô hình. Trong đề tài này chúng tôi sử dụng mô hình quy hoạch trực giao cấp hai ba yếu tố. V. Phương pháp sản xuất mỳ sợi Spaghetti quadri trong phòng thí nghiệm Chuẩn bị nguyên liệu Phụ gia phối trộn nước Nhào Cán Cắt Hấp Sấy Bao gói Sản phẩm thương mại Các công đoạn trong quy trình sản xuất: Nhào: nhào bằng tay Cán: bằng máy cán tay quay của Italy Cắt: bằng máy cắt tay quay của Italy Hấp: dùng nồi hấp dung tích 7 lit Sấy: dùng tủ sấy của Trung Quốc Phần III Kết quả và thảo luận I. Kết quả xác định một số chỉ tiêu của các loại bột mì Bột mì là nguyên liệu chính để sản xuất mì sợi vì vậy chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu 6 loại bột mì phổ biến trên thị trường hiện nay, kết quả được thể hiện ở bảng III.1. Để làm tăng độ dai cho sợ mì thì độ kéo dãn của gluten trong bột nguyên liệu có vai trò quan trọng Khi hàm lượng gluten tăng thì độ dai của sợi mỳ cũng tăng theo và ngược lại, khi hàm lượng gluten giảm dần thì độ dai của sợi mỳ cũng thấp dần đi. Chất lượng gluten quyết định độ dai cho sợi mỳ, khi nấu sợi mỳ ít bị nhũn và tổn hao sản phẩm. Kết quả nghiên cứu về hàm lượng và chất lượng gluten của một số loại bột mỳ được thể hiện ở bảng III.2: Qua bảng III.1 và III.2, có thể thấy rõ bến thuỷ là loại bột mì có chất lượng kém không đủ điều kiện để đưa vào sản xuất. Đối với loại bột mì Ngọc lan có chất lượng gluten tốt nhưng giá thành cao vì vậy không có tính kinh tế băng hai loại bột mì Non nước và Tiên sa. Bột mì Non nước có độ kéo dãn dài nhất và hàm lượng gluten cao nhất, rất phù hợp cho mục đích nâng cao độ dai của sợi mì, do đó chúng tôi quyết định chọn loại bột mì Non nước để tiếp tục nghiên cứu. Bảng III.1: Thành phần hoá học của 6 loại bột mì STT Tên bột Hàm lượng tinh bột (%) Hàm lượng Protein (%) Độ ẩm (%) Độ tro (%) Hàm lượng Gluten (%) Độ pH Giá thành (đồng) 1 Non nước 75,00 10,65 13,81 0,51 38,166 5,9 5.500 2 Tiên sa 72,00 14,13 13,41 0,43 37,865 5,6 5.500 3 Ngọc lan 72,00 14,10 13,15 0,72 32,010 5,6 6.000 4 Cầu nâu 66,70 18,30 14,38 0,62 29,960 5,9 5.700 5 Hoa hồng xanh 69,23 17,31 12,87 0,56 36,210 6,2 5.500 6 Bến thuỷ 69,23 17,90 12,07 0,68 25,160 5,2 5.000 Chú ý: % theo tổng trọng lượng bột mì Bảng III.2: Hàm lượng và chất lượng gluten của các loại bột mỳ Loại bột Các chỉ tiêu Non nước Tiên sa Cầu nâu Ngọc lan Hồng xanh Bến thuỷ Hàm lượng (%) 38,166 37,865 29,960 32,010 36,210 28,13 Màu sắc Trắng ngà Trắng ngà Xám trắng Trắng ngà Xám trắng Xám Độ kéo dãn (cm) 21 20 18 20 18 14 Chất lượng Tốt Tốt Trung bình Tốt Trung bình kém Chú ý: % so với tổng trọng lượng bột II. Xác định công thức phối trộn II.1. Thành phần các loại nguyên liệu trong công thức phối trộn Dựa vào tính chất và vai trò của mỗi loại nguyên liệu đối với mì thành phẩm chúng tôi đưa ra các thành phần nguyên liệu chính như sau: Bảng III. 3: Các loại nguyên liệu nghiên cứu ST T Các loại nguyên liệu Vai trò 1 Bột mì Nguồn gluten, tinh bột, lipit 2 Tinh bột sắn Tạo độ dai 3 Tinh bột biến tính Hạn chế sự phồng rộp, tăng độ giòn 4 Bột gạo tẻ Tăng khả năng kết dính, tăng độ mỏng II.2. Xác định các công thức phối trộn giữa các loại nguyên liệu Sau khi tiến hành thí nghiệm với các thành phần nguyên liệu nói trên và thay đổi tỷ lệ giữa chúng, dựa vào chất lượng của mỳ sợi sau khi tạo hình, sau khi hấp, sau khi sấy, chúng tôi đã chọn ra được 5 công thức phối trộn có kết quả tốt nhất như sau: Bảng III. 4: Các công thức phối trộn STT Các loại nguyên liệu CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 1 Bột mỳ (%) 60 60 60 60 60 2 Bột sắn (%) 30 35 30 40 35 3 Tinh bột biến tính (%) 10 5 5 0 0 4 Bột gạo tẻ (%) 0 0 5 0 5 Chú ý: % so với tổng khối lượng 100g II.3. So sánh và lựa chọn công thức Năm công thức trên với thành phần nguyên liệu khác nhau sẽ có những ảnh hưởng khác nhau đến quá trình sản xuất và cho 5 loại sản phẩm mì sợi khác nhau, vì vậy phải lựa chọn công thức cho ra sản phẩm tốt nhất để nghiên cứu tiếp tục. Bảng dưới đây nêu lên ảnh hưởng của 5 công thức trên đến các quá trình : nhào, cán, cắt, hấp, sấy và độ dai của sợi mì độ đục của nước nấu. Bảng III. 5: So sánh và lựa chọn công thức Công thức Bán sản phẩm sau nhào Bán sản phẩm sau cán Bán sản phẩm sau cắt Bán sản phẩm sau hấp Bán sản phẩm sau sấy Độ dai Độ đục CT1 Dễ nhà, nhào nhanh dược màu đều Tấm mịn, bóng, đều màu Sợi bóng,mịn Sợi đẹp bóng, mịn, chín trong Sợi trong, thẳng, nhẵn 7,0 5,0 CT2 Màu đều, nhào lâu hơn, khô hơn Tấm đều màu, mịn Sợi bóng, mịn, dễ bị khô Sợi bóng mịn, có đốm trắng Sợi không trong 6,7 5,5 CT3 Màu không đều, khó nhào, khô Màu không đều, tấm không mịn, khô Màu sợi không đều, dễ gẫy Sợi nát, hình dạng bị biến dạng Sợi thay đổi hình dạng 5,0 6,6 CT4 Khó nhào hơn, khô hơn Màu không đều ,tấm không mịn Sợi dễ gẫy Sợi bị biến dạng, xấu Sợi không thẳng, có đốm trắng 5,5 6,3 CT5 Khó nhào, màu khó đều, khô hơn Tấm không mịn, màu không đều Sợi xước, bở, khô, dễ gẫy Sợi dễ nát, xấu Sợi có đốm trăng, không trong 6,0 6,0 Qua bảng so sánh trên chúng tôi thấy sản phẩm của công thức 3 và 5 khó nhào hơn, khô hơn, đồng thời khi cắt thíợi thường bị gẫy hoặc biến dạng có thể do bột gạo gây lên vì vậy sản phẩm cuối không đẹp, so sánh với với sản phẩm của công thức 2 và 4 tuy tấm cán có mịn hơn nhưng khi hấp sợi thường không trong và có đốm trắng, nên khi nấu sẽ lâu chín và sợi mì dễ bị nhão làm tăng độ đục của nước nấu. Nguyên nhân có thể do lượng bột sắn nhiều hơn bình thường. Nhìn vào đặc điểm các công đoạn của công thức 1 chúng ta dễ nhận thấy sản phẩm thường mịn, bóng và khi hấp sợi chín trong do vậy tạo thành sản phẩm sau cùng đẹp hơn các sản phẩm khác. Căn cứ vào số điểm ưa thích của từng công thức ta có hình vẽ 1: Hình vẽ 1: So sánh độ dai và độ đục của 5 công thức Nhìn vào biểu đồ chúng ta thấy rằng công thức 2 và 5 cho sản phẩm có độ dai khá cao nhưng độ đục cũng cao nên tổn hao sản phẩm khi nấu sẽ nhiều hơn công thức 3 và 4, mặc dù công thức 3 và 4 có độ dai không cao lắm. Công thức 1 có độ dai cao nhất và độ đục thấp nhất bởi vậy chất lượng của sợi mỳ tốt nhất so với 4 công thức còn lại. Từ sự so sánh trên chúng tôi quyết định lựa chọn công thức 1 sử dụng cho quá trình nghiên cứu tiếp theo. III. Kết quả xác định một số thông số công nghệ cơ bản ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm III.1. ảnh hưởng của độ ẩm bột nhào đến quá trình sản xuất và độ dai của sợi mỳ Độ ẩm bột nhào là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình nhào bột. Nhào bột là công đoạn đầu tiên của quá trình sản xuất, bởi vậy độ ẩm của khối bột nhào sẽ tác động đến các khâu công nghệ sau nó bao gồm: cán, cắt, hấp, sấy. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của độ ẩm bột nhào đến quy trình sản xuất và độ dai được biểu diễn ở bảng III. 6. Từ kết quả nghiên cứu chúng tôi nhận thấy nếu độ ẩm bột nhào thấp, sẽ khó tạo được khối bột nhào nhuyễn khối bột dễ bị khô và khó nhào. Khi cán phải dủng lực lớn để ép do vậy bề mặt tấm cán bị bóc lớp ngoài cùng. Khi hấp sợi mỳ rất khó chín thường sống và có nhiều đốm trắng, nguyên nhân là do thiếu nước nên không khí dễ lẫn vào trong khối bột gây lên những đốm trắng khi hấp và sấy. Khi độ ẩm bột nhào quá cao khối bột sẽ dễ nhào, khung gluten hình thành vững chắc, bán sản phẩm có bề mặt mịn và bóng. Nhưng với độ ẩm cao thì tổn hao nguyên liệu khi cán và nhào là rất lớn, do bột nhào dính vào chục ép và máy nhào. Khi cắt sợi dễ dính vào nhau gây khó khăn cho quá trình hấp. Khi sấy lâu đạt độ ẩm bảo quản. Bảng III. 6: ảnh hưởng của độ ẩm bột nhào đến các công đoạn sản xuất (%) độ ẩm bột nhào Bán sản phẩm sau nhào Bán sản phẩm sau cán Bán sản phẩm sau cắt Bán sản phẩm sau hấp Bán sản phẩm sau sấy Độ dai Độ đục 30% Khó nhào, khô Rất khó cán, sản phẩm vụn, rời Không tạo thành sợi, bị gẫy vụn Không giữ nguyên hinh dạng Không đẹp 5,0 6,7 32% Dễ nhào, màu đều Dễ cán, tấm mịn Sợi nhẵn, bóng, mịn Sợi giữ nguyên hình dạng chín trong Sợi trong đều màu, rất ít đốm trắng 7,0 5,0 34% Dễ nhào, dính Tấm mịn, dính Sợi dính vào nhau Sợi dính vào nhau Sợi sấy biến dạng, sấy lâu 6,5 6,5 36% Nhào dính, ướt Rất dính Sợi mỏng dính với nhau Nát Sấy lâu đạt độ ẩm bảo quản 5,8 6,8 38% Rất ẩm, ươt Dính trục Sợi khó cắt, nát Nát Rất lâu 5,5 7,0 Chú ý: % so với tổng trọng lượng các loại bột Nhìn vào bảng trên, thấy rằng với độ ẩm bột nhào thấp 30% thì bột nhào khô và khi cắt sợi dễ bị đứt, gẫy. Khi độ ẩm tăng từ 34-38% khối bột dễ nhào nhưng độ dính cao và độ ẩm cao, gây trương nở lớn khi nấu làm giảm độ dai của sợi mỳ và làm tăng độ đục của nước nấu. ở độ ẩm 32% quá trình cán nhanh không bị dính không khô bán sản phẩm sau cán màu đều, bề mặt bóng và mịn hơn các sản phẩm khác. Khi hấp sợi ít bị biến đổi về hình dạng so với sau khi cắt xong. Do đó, độ ẩm thích hợp nhất cho quá trình sản xuất là 32%. Ngoài ra nhìn vào hình vẽ III.2, so sánh độ dai và độ đục dễ thấy được khi độ dai tăng thì độ đục của nước nấu giảm đi và ngược lại. Hình vẽ III. 2: Biểu diễn mối quan hệ của độ dai và độ đục của sản phẩm so với độ ẩm của khối bột nhào III.2. ảnh hưởng của thời gian hấp đến quá trình sản xuất và độ dai của sợi mỳ Hấp là công đoạn định hình tiếp cho sản bán sản phẩm sau cán với mục đích làm chín thêm sản phẩm, tănng độ kết dính , độ dai cho sản phẩm, ngoài ra còn tiêu diệt vi sinh vật và hạn chế hoạt động của các enzym.sản phẩm không hấp có bề mặt phẳng, bóng song dễ gãy, khó bảo quản và độ dai không cao. Để có thời gian hấp tối ưu chúng tôi đã tiến hành hấp ỏ nhiều thời gian khác nhau như trong bảngIII.9. Nhiệt độ của quá trình hấp trong khoảng 90 – 1000C. Bảng III.9: ảnh hưởng của thời gian hấp Loại Sản phẩm Thời gian hấp (phút) Sau hấp Sau sấy Độ dai Độ đục 4 Sợi sống Sợi cứng, trắng, dễ gãy 5,5 6,5 6 Sợi sống Sợi cứng, trắng 5,2 6,8 8 Sợi chín, không hoàn toàn, nhiều chỗ sống Sợi không đều màu 5,7 6,6 10 Sợi chín trong,thẳng, khá bóng Sợi dều màu, màu đậm hơn trước khi sấy 6,5 5,5 12 Sợi chín nhiều đốm trắng Sợi trong, có nhiều đốm trắng 6,0 6,0 14 Sợi nát, biến dạng Sợi dính vào khay, dễ gãy, cứng 5,7 7,0 Qua bảng trên cho thấy khi bán sản phẩm sóng thì sau khi sấy sợi bị cứng, có độ dai ưa thích thấp và độ đục cao, hiện tượng này do sợi cúng tì giòn nên ít dai, khi nấu bị tổn hao sản phẩm nhiều.Khi thời gian hấp lâu khoảng từ 12 phút trở lên, sợi chín nhưng do hấp lâu ở nhiệt độ cao nên không khí trong sợi trương nở phá sợi ra ngoài tạo nên các vết nát hoặc đốm trắng trên sợi mì, khi hấp lâu sợi còn nhiều nước đọng lại trong sợi bởi vậy sau sấy hay bị cứng, giòn Sợi có dộ dai cao là do hấp vừa đủ thời gian, lượng nước của sợi nhận nhiệt của hơi hấp trên toàn bề mặt sợi và truỳên nhiệt vào trong đồng đều tạo nên độ chín trong cho sợi. Biểu dồ 5 thể hiện mức độ ảnh hưởng của thời gian hấp như sau. Hình vẽ 5: biểu diễn mối quan hệ giữa độ dai và độ đục đối với thời gian hấp III.3. ảnh hưởng của chế độ sấy đến quá trình sản xuất và độ dai của sợi mỳ Sấy là khâu công nghệ cuối cùng của qui trình sản xuất mì khô, đồng thời cũng là khâu cuối tạo hình cho sản phẩm. Làm khô sản phẩm đến độ ẩm bảo quản để đóng gói và đem tiêu thụ. Không nên sấy ở nhiệt độ quá cao gây mất nước đột ngột dễ làm biến dạng sản phẩm, cũng không nên sấy ở nhiệt độ quá thấp sẽ mất thời gian sấy lâu và khả năng nhiễm tạp cao. Chúng tôi đã nghiên cứu các chế độ sấy thể hiện ở bảng sau Bảng III.10: Các chế độ sấy và sự ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm , đến độ dai của sợi mì STT Chế độ sấy Độ ẩm trước khi sấy (%) Độ ẩm sau khi sấy (%) Hình dạng sản phẩm sau khi sấy Độ dai Độ đục 1 Chế độ 1 Giai đoạn 1 500C trong 15 phút 60-70 13,5 Thẳng, mịn, trong, đều sợi, ít thay đổi hình dạng 6,0 5,0 Giai đoạn 2 300C trong 25 phút 2 Chế độ 2 Giai đoạn 1 600C trong 10 phút 60-70 13,0 Thẳng, hơi quăn, trong 5,0 5,5 Giai đoạn 2 500C trong 20 phút 3 Chế độ 3 Giai đoạn 1 450C trong 20 phút 60-70 14,0 Thẳng, mịn, trong 5,5 5,5 Giai đoạn 2 300C trong 30 phút Qua bảng trên thấy rằng với các chế độ sấy khác nhau cho cùng một độ ẩm thì sản phẩm sau sấy đều thẳng, chỉ có sản phẩm sấy ở chế độ 2 hình dạng hơi quăn do nhiệt độ cao. ở chế độ sấy 3 với thời gian sấy dài 50 phút sản phẩm sau sấy đạt độ ẩm 14% cao hơn so với ở chế độ một có thời gian sấy 40phút. Hơn nữa nhìn vào bảng điểm độ dai ưa thích thì sản phẩm ở chế độ 1 có điểm cao hơn tương ứng với độ đục của nước nấu thấp hơn. Biểu đồ thể hiện dõ hơn điều này Biểu đồ 6: Biểu diễn độ dai và độ đục ở ba chế độ sấy Như vậy trong 3 chế độ sấy thì chế độ sấy thứ nhất cho sản phẩm đẹp nhất và chất lượng tốt nhất.Vì vậy chúng tôi quyết định lựa chọn chế độ sấy là chế độ 1 Giai đoạn 1: 500C trong 15 phút Giai đoạn 2: 300C trong 25 phút IV. Tìm tỷ lệ phối trộn phụ gia làm tăng độ dai và sản xuất bột phụ gia làm tăng độ dai Trong phần này chúng tôi sử dụng phương pháp quy hoạch trực giao cấp 2, ba yếu tố được giới thiệu ở phần II, mục IV.2, để tìm thông số tối ưu của các phụ gia trong bảng để đưa vào sản xuất. IV.1. Chọn miền quy hoạch cho các biến Bảng IV.1. Khoảng dao động của các phụ gia làm tăng độ dai STT Tên phụ gia Khoảng nồng độ dao động (%) 1 Guar gum 0.1 – 0.5 2 CMC 0.1 – 0.5 3 Muối 0.1 – 0.6 Chú thích : % so với 100g bột Qua bảng ta xác định các mức và các điểm cho các loại phụ gia như sau : a, Hàm lượng guar gum Biến số code: x1 = Mức + 1: 0,5 Mức – 1: 0,1 Mức 0 : 0,3 Điểm sao: + 1,215: 0,543 - 1,215: -0,057 b, Hàm lượng CMC Biến số code : x2 = Mức + 1 : 0,5 Mức – 1 : 0,1 Mức 0 : 0,3 Điểm sao :+ 1,215 : 0,543 - 1,215 : -0,057 c, Hàm lượng muối : Biến số code : x3 = Mức + 1 : 0,6 Mức – 1 : 0,1 Mức 0 : 0,35 Điểm sao :+ 1,215: 0,654 - 1,215: -0,046 IV.2. Mô hình thực nghiệm: Sự biến đổi độ dai ưa thích của sản phẩm mì sợi được xác định theo mô hình sau: Trong đó Y là mục tiêu độ dai ưa thích cần tối ưu theo các biến. IV.3. Động học quá trình biến đổi độ dai của mì sợi: IV.3.1. Ma trận thực nghiêm: Bảng IV.2: Ma trận qui hoạch trực giao cấp 2, ba yếu tố. Thí nghiêm Biến mã hoá Thí nghiệm song song x1 x2 x3 y1 y2 1 + + + 7.10 6.95 7.025 0.01125 2 - + + 6.58 6.95 6.765 0.06845 3 + - + 6.36 6.20 6.280 0.01280 4 - - + 6.14 6.20 6.170 0.00180 5 + + - 6.90 6.85 6.875 0.00125 6 - + - 5.95 6.05 6.000 0.00500 7 + - - 7.10 7.02 7.060 0.00320 8 - - - 6.02 6.12 6.070 0.00500 9 +1.215 0 0 7.10 7.15 7.125 0.00125 10 -1.215 0 0 6.10 6.23 6.165 0.00845 11 0 +1.215 0 7.00 7.10 7.050 0.00500 12 0 -1.215 0 6.67 6.83 6.750 0.01280 13 0 0 +1.215 7.10 7.15 7.125 0.00125 14 0 0 -1.215 6.70 6.81 6.755 0.00605 15 0 0 0 7.28 7.21 7.245 0.00245 IV.3.2. Kiểm tra tính đồng nhất của phương sai áp dụng chuẩn Kohren: Chuẩn Kohren được tra ở mức ý nghĩa = 0,05 và bậc tự do f = 1, N =15 Gb = 0,471 So sánh ta có Go < Gb nên phương sai đồng nhất tức là các thí nghiệm được tiến hành với cùng một sai số như nhau IV.3.3. Tính toán các hệ số hồi quy Để tính toán đơn giản ta lập bảng tính với các hệ số phụ được đua thêm vào: ; ; ; với N là số thí nghiệm tính được như bảng sau: Bảng IV.3: Tính hệ số hồi quy Thí nghiệm x1 x2 x3 x1’ x2’ x3’ x12 x2x3 x1x3 1 + + + 0.27 0.27 0.27 + + + 7.025 2 - + + 0.27 0.27 0.27 - + - 6.765 3 + - + 0.27 0.27 0.27 - - + 6.280 4 - - + 0.27 0.27 0.27 + - - 6.170 5 + + - 0.27 0.27 0.27 + - - 6.875 6 - + - 0.27 0.27 0.27 - - + 6.000 7 + - - 0.27 0.27 0.27 - + - 7.060 8 - - - 0.27 0.27 0.27 + + + 6.070 9 +1.215 0 0 +0.746 -0.73 -0.73 0 0 0 7.125 10 -1.215 0 0 -0.746 -0.73 -0.73 0 0 0 6.165 11 0 +1.215 0 -0.73 +0.746 -0.73 0 0 0 7.050 12 0 -1.215 0 -0.73 -0.746 -0.73 0 0 0 6.750 13 0 0 +1.215 -0.73 -0.73 +0.746 0 0 0 7.125 14 0 0 -1.215 -0.73 -0.73 -0.746 0 0 0 6.755 15 0 0 0 -0.73 -0.73 -0.73 0 0 0 7.245 10.95 10.95 10.95 4.36 4.36 4.36 8 8 8 áp dụng bốn công thức trên tính được các hệ số dưới đây: b1 = 0,311; b2 = 0,132; b3 = 0,063 b11 = - 0,338; b22 = - 0,166; b33 = - 0,139 b12 = 0,004; b23 = 0,199; b13 = - 0,187 b0 = 7,166 IV.3.4. Kiểm tra tính có nghĩa của các hệ số: dùng chuẩn s – student. Chuẩn t được tra ở mức ý nghĩa = 0,05 và bậc tự do f = 15 ( 2-1 ) = 15 ( tra bảng 2- phân vị phân bố student ) được tb = 2,131 Lập bảng kiểm tra sự có nghĩa của các hệ số hồi quy Bảng IV.4. Tính các giá trị tb.sb STT Hệ số tb.sb 1 b0 15 0,00973/(15.2) = 0,000324 0,038 2 b1, b2, b3 10,95 0,00973/(10,95.2) = 0,000044 0,045 3 b12, b23 , b13 8 0,00973/(8.2) = 0,000608 0,053 4 b11, b22, b33 4,36 0,00973/(4,36.2) = 0,00116 0,071 Với sb2 là phương sai của các hệ số hồi quy, là phương sai trung bình các thí nghiệm. Bảng IV.5: Mức ý nghĩa của các hệ số hồi quy STT Hệ số tb.sb So sánh và tb.sb Kết luận 1 b0 = 7,166 0,038 > tb.sb Có nghĩa 2 b1 = 0,311 0,045 > tb.sb Có nghĩa 3 b2 = 0,132 0,045 > tb.sb Có nghĩa 4 b3 = 0,063 0,045 > tb.sb Có nghĩa 5 b11 = - 0,338 0,071 > tb.sb Có nghĩa 6 b22 = - 0,166 0,071 > tb.sb Có nghĩa 7 b33 = - 0,139 0,071 > tb.sb Có nghĩa 8 b23 = 0,199 0,053 > tb.sb Có nghĩa 9 b12 = 0,004 0,053 < tb.sb Không có nghĩa 10 b13 = - 0,187 0,053 > tb.sb Có nghĩa Qua bảng 6 trên thấy rằng hệ số b12 không có nghĩa nên loại ra khỏi mô hình. Vậy mô hình hàm mục tiêu có dạng: IV.3.5. Kiểm tra tính thích ứng của mô hình: Để thuận tiện cho việc tính toán ta lập bảng sau: Bảng IV.6: Kiểm tra tính thích ứng của mô hình Thí nghiệm Biến mã hoá x1 x2 x3 1 + + + 7.025 7.042 -0.017 0.00029 2 - + + 6.765 6.794 -0.029 0.00086 3 + - + 6.280 6.378 -0.098 0.00969 4 - - + 6.170 6.131 0.039 0.00153 5 + + - 6.875 6.892 -0.017 0.00029 6 - + - 6.000 5.897 0.103 0.010603 7 + - - 7.060 7.026 0.034 0.00116 8 - - - 6.070 6.031 0.039 0.00153 9 +1.215 0 0 7.125 7.044 0.081 0.00651 10 -1.215 0 0 6.165 6.290 -0.125 0.01550 11 0 +1.215 0 7.050 7.083 -0.033 0.00106 12 0 -1.215 0 6.750 6.761 -0.011 0.00012 13 0 0 +1.215 7.125 7.038 0.087 0.00762 14 0 0 -1.215 6.755 6.886 -0.131 0.01711 15 0 0 0 7.245 7.166 0.079 0.00620 Tổng 100.46 0.08010 Phương sai thích ứng được tính 0,08010 Số thí nghiệm N = 15 Số hệ số có nghĩa của phương trình hồi qui là 9 Dùng chuẩn Fisher để kiểm tra thích ứng của mô hình Chuẩn Fisher được tra bảng ở mức ý nghĩa = 0,05 với bậc tự do f1 = N – K = 15 – 9 = 6 f2 = N(n – 1) = 15(2 – 1) = 15 Fb = 2,79 Vậy F0 < Fb có nghĩa là mô hình trên tương thích với thực nghiệm ở mức ý nghĩa 5%. Vì mô hình tương thích nên ta có hàm mục tiêu thể hiện biến thiên độ dai ưa thích của mì sợi theo ba thông số: guar gum, CMC và muối như sau: Sử dụng chương trình chạy phần mềm là ngôn ngữ lập trình Pascal của Viện hoá học công nghiệp cho hàm có ba biến thay đổi ta nhận được giá trị Ymax =7,28. Tại giá tri Ymax thì các biến xi có giá trị như sau: x1 = 0,32 x2 = 0,7 x3 = 0,52 Tương ứng với các giá trị thực là: x1, = 0,364 x2, = 0,44 x3, = 0,48 Vậy khối lượng của 3 loại phụ gia cho vào 100g bột để làm tăng độ dai ưa thích của sợi mì đến độ ưa thích nhất là: Guar gum: 0,364 g CMC: 0,44 g Hỗn hợp muối(Na2CO3 : K2CO3 tỷ lệ 50/50 ): 0,52g Hoặc Guar gum: 27,5 % CMC: 33,2 %; Na2CO3 :19,65 %; K2CO3: 19,65% Chú ý: % theo tổng khối lượng 3 phụ gia Khối lượng phụ gia cho vào 1 kg bột mì: Guar gum: 3,64g CMC: 4,4g Na2CO3 : 2,6g K2CO3: 2,6g Vậy gói bột phụ gia được trộn theo tỉ lệ Guar gum : CMC : Na2CO3 : K2CO3 = 1,1 : 1,328 : 1 : 1 Phần IV: Kết luận 1. Đề tài đã chọn được nguyên liệu để đưa vào sản xuất mì Spaghetti quadri là bột mì Non nước. 2. Đề tài đã xây dựng được quy trình sản xuất mì “Spaghetti quadri” với các thông số tối ưu để sản xuất sản phẩm có độ dai ưa thich nhất như sau Công thức phối trộn nguyên liệu: 60g bột mì + 30g bột sắn +10g tinh bột biến tính. Quy trình sản xuất : Chuẩn bị nguyên liệu Phụ gia phối trộn nước Nhào Cán Cắt Hấp (10 phút) Sấy : Giai đoạn 1: 500C trong 15 phút Giai đoạn 2: 300C trong 25 phút Làm nguội Bao gói Sản phẩm thương mại Thời gian hấp: 10 phút Chế độ sấy: Giai đoạn 1: 500C trong 15 phút Giai đoạn 2: 300C trong 25 phút 3. Đề tài đã xác định được tỉ lệ phối trộn gói phụ gia như sau: Guar gum: CMC: Na2CO3: K2CO3 =1,1 : 1,328 : 1 : 1 Tài liệu tham khảo 1.Bùi Đức Hợi ( chủ biên ). Chế biến lương thực tập 3. Trường ĐHBKHN, 1985. 2. Đoàn Dụ (chủ biên ). Công nghệ và các máy chế biến lương thực. NXBKHKT, 1983. 3. Hà Duyên Tư, Nguyễn Thu Hà. Kỹ thuật phân tích cảm quan thực phẩm. Viện Công nghệ sinh học và công nghệ thực phẩm. Trường ĐHBKHN, 2000. 4. Bùi Đức Hợi (chủ biên ). Hướng dẫn thí nghiệm bảo quản và chế biến lương thực. Trường ĐHBKHN, 2004. 5. Đặng Thị Thu, Nguyễn Thị Xuân Sâm, Tô Kim Anh.Thí nghiệm hoá sinh công nghiệp. Trường ĐHBKHN, 1997. 6.Lê Bạch Tuyết (chủ biên). Các quá trình công nghệ cơ bản trong sản xuất thực phẩm.NXBGD, 1996. 7. Tiêu chuẩn Việt Nam về bột mì, 1983. 8. Alan Imeson. Thickening and gelling agents for food.Blackie academicand Professional, 2000. 9. Ewards.NM., Scanlon, M.G.,Kruger, J.E., and Dexter. J. E. 1996. Oriental noodle dough rheology: Relationship to water absorption. Formulation, and work in put during duogh sheetin. Cereal Chem. 73, 708 – 711. 10. Steve L. Taylor. Advances in fôd and Nủtition Research. Vol43. AcaDemic, 2001.