TỔNG QUAN VỀ BỘT MÌ
Phân loại bột mì
Bột mì thường được phân loại gồm các dạng sau:
- Bột mì thường ( bột mì số 8) : 8% protein hay bột mì đa dụng (Plain flour, all-purpose flour) Ứng dụng: sản xuất bánh ngọt.
- Cake flour: hàm lượng gluten rất thấp, bột nhẹ mịn, màu trắng tinh, được sử dụng làm các loại bánh có kết cấu bông, xốp, mềm, nhẹ.
Bột mì số 11, hay còn gọi là bột bánh mì, có hàm lượng protein 11% và chứa nhiều gluten, làm cho nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho việc làm bánh mì Bên cạnh đó, bột mì high-gluten cũng là một loại tương tự, chuyên dùng để chế biến các loại bánh mì có vỏ cứng giòn như pizza và bagel.
- Self-rising flour : bột đã trộn sẵn.
- Pastry four : có hàm lượng gluten thấp nhưng cao hơn Cake lour Thích hợp làm vỏ bánh pie, cookie, bánh qui và muffins.
Thành phần hóa học của bột mì
Cellulose: 2-5% (tùy mức độ xay xát)
Tinh bột: Amylose 20% và Amylopectin 80%
Dextrin: 1-5% glucid (liên kết với nước kém)
- Protein: Hàm lượng protein trong bột mì với các hạng bột khác nhau thì khác nhau, trung bình từ 8-14% gồm:
Globulin: tan trong nước muối
Prolamin (gliadin): tan trong cồn
Glutelin (glutenin): tan trong acid và kiềm loãng
Mặc dù bột màu trắng chỉ chứa một lượng nhỏ lipid (1 – 1,5%), nhưng các hợp chất này có ảnh hưởng đáng kể đến tính chất của gluten, giúp gluten trở nên đàn hồi hơn Tuy nhiên, do tính chất của dầu lúa mì dễ bị oxi hóa và biến ôi, điều này đã hạn chế thời gian sử dụng của bột.
Hạt lúa mì chứa nhiều loại enzyme, đặc biệt là ở phần cạnh phôi và phôi, dẫn đến việc bột hạng thấp có hàm lượng enzyme cao hơn so với bột hạng cao Các enzyme quan trọng trong bột mì bao gồm hệ enzyme amylase và protease, cùng với lipase và polyphenoloxydase Sự hiện diện của các enzyme này có ảnh hưởng đáng kể đến tính chất nướng bánh của bột.
Bảng : Thành phần hóa học của một số loại bột
Loại bột Nước(%) Protid(%) Lipid(%) Glucid(%) Cellulose(%)
NGUYÊN LIỆU
Thành phần hóa học của bột mì
Thành phần hóa học Lúa mì mềm Lúa mì cứng
Hạt tinh bột chia làm 2 loại:
Hạt loại A: đường kớnh lớn hơn 10àm, thường cú cấu tạo xốp nờn dễ bị đường hóa.
Hạt loại B: đường kớnh từ 4-10àm, cấu tạo chặt.
-Dextrin: chiếm từ 1-5% Glucid bột mì
Dextrin ít liên kết với nước nên bột làm bánh mì có hàm lượng dextrin cao sẽ làm cho ruột bánh mì ướt và kém đàn hồi.
-Pentozan: chiếm từ 1.2-3.5% Glucid bột mì.
Pentoza tan: thu lượng nước lớn làm tăng độ dính độ nhớt của bột ảnh hưởng xấu đến chất lượng bánh mì.
Pentoza không tan: trương nở trong nước tạo thành dich keo.
- Ngoài ra glucid của tinh bột con có 0.1- 2.3 % là cellulose, 2-8% hemicellulose và một số loại đường như glucose, fructose, maltose… b) Protein
Hàm lượng protein của lúa mì dao động trong khỏa khá lớn từ 9.6-25.8% Ngoài protein còn có một lượng nitơ phi protein chiếm khoảng 0.033÷0.061%.
Protein lúa mì chủ yếu bao gồm albumin, globulin, gliadin và glutenin, trong đó gliadin và glutenin chiếm khoảng 75% tổng lượng protein Hai loại protein này không hòa tan trong nước nhưng khi nhào với nước, chúng tạo thành khối dẻo đàn hồi gọi là gluten Lượng gluten trong các loại lúa mì khác nhau cũng khác nhau, với lúa mì thường chứa khoảng 20-25% gluten tính theo khối lượng hạt Gluten có màu trắng xám, tính đàn hồi cao và độ dẻo đứt tốt.
Thành phần hóa học của gluten phụ thuộc vào giống và chất lượng lúa mì, với gluten sấy khô chứa khoảng 85% protein, 2-3% chất béo, 2% chất khoáng và 10-12% gluxit Để đánh giá chất lượng gluten, người ta sử dụng các chỉ số đặc trưng.
- Màu sắc: Gluten có màu sang đôi khi xám hoặc hơi vàng, gluten xấu thì màu xám.
Khả năng hút nước của gluten là yếu tố quan trọng để xác định chất lượng của nó; gluten tốt sẽ có khả năng hút nước cao Do đó, sau khi xác định gluten tươi, cần phải đo lượng gluten khô Thông thường, gluten tươi chứa từ 65% đến 75% nước.
- Độ dàn hồi : Là tính chất rất quan trọng của gluten Nó thể hiện khả năng giữ khí của bột.
- Độ căng đứt: Cũng đặc trưng cho khả năng giữ khí của bột.
Sự thay đổi thể tích gluten khi nướng là chỉ số quan trọng phản ánh độ nở của gluten, giúp đánh giá chất lượng protein trong lúa mì Để có cái nhìn toàn diện về chất lượng này, không chỉ cần chú ý đến hàm lượng và chất lượng gluten mà còn phải xem xét thành phần amino axit của protein.
Hạt lúa mì chứa một lượng nhỏ chất béo, chủ yếu phân bố ở phôi và cám, trong khi nội nhũ có rất ít Thành phần chất béo của lúa mì bao gồm cả axit béo no và không no Hàm lượng chất béo trong từng phần của hạt lúa mì được thể hiện rõ qua bảng số liệu.
Bảng : Hàm lượng chất béo trong từng phần cảu hạt lúa mì (theo % chất khô)
Hạt và sản phẩm chế biến Khoảng dao động Trung bình
Bột trắng(lõi bột của nội nhũ) 0,82÷1,44 1,18
Cám (lớp alơrông và vỏ) 3,68÷6,78 5,12
Chất béo chia thành lipid có cực và lipid không cực:
Lipid có cực tập trung ở lớp biên giới khí/lỏng trong quá trình nhào bột, giúp giữ lại bọt khí và ngăn chặn sự hợp bọt Điều này làm tăng thể tích bánh và tạo ra cấu trúc lỗ tốt hơn cho bánh mì.
+ Lipid không cực: bao phủ protein , hạn chế quá trình tiếp xúc giữa protein và nước, hạn chế sự hình thành mạng gluten, giảm thể tích bánh. d) Chất khoáng.
Trong lúa mì có một lượng nhỏ chất khoáng Nó phân bố không đều trong từng phần của hạt, chủ yếu là P, K Mg. e) Vitamin
Lúa mì chứa nhiều loại vitamin, bao gồm vitamin A, các vitamin nhóm B, H, E, K và một số loại khác Đặc biệt, vitamin A, B1, B2, B3 và E chủ yếu tập trung ở phôi hạt, trong khi vỏ và lớp alơrông lại giàu vitamin B6, H và K.
Trong lúa mì có một lượng chất men như amylaza, men thủy phân protein, men oxy hóa khử, lipoxydaza, phitza, lipaza… α-amylases và β-amylases:
- α-amylases: thủy phân ngẫu nhiên các liên kết α-1,4-glycoside của phân tử amylase và amylosepectin trong hạt tinh bột vỡ tạo thành hỗn hợp dextrin, oligosaccharides, maltose…
β-amylases là enzyme có khả năng thủy phân liên kết α-1,4-glycoside từ đầu không khử của amylase và amylopectin, tạo ra maltose Sự hoạt động của β-amylases thúc đẩy quá trình lên men bột nhào, cải thiện chất lượng bánh nhờ cung cấp thêm đường cho quá trình này.
Phân giải protein có cấu trúc bậc 3, làm nát gluten, giảm khả năng liên kết với nước.
Giai đoạn đầu của sự thủy phân cần thiết cho sự dấm chin bột nhào và làm bột nhào dẻo hơn.
5 Các chỉ tiêu đánh giá lúa mì
- Mùi vị: mùi bình thường.
Các chỉ tiêu đánh giá của lúa mì
Độ ẩm của hạt lúa mì thường dao động từ 10-14%, và nó có ảnh hưởng lớn đến quá trình bảo quản hạt Để bảo quản hạt lúa mì hiệu quả, độ ẩm cần phải duy trì dưới mức tối ưu.
- Tạp chất: tạp chất trong lúa mì thông thường chiếm khoảng 2-6
Trong quá trình chế biến lúa mì, cần loại bỏ các tạp chất vô cơ và hữu cơ như rơm, rác, cát đá, sạn kim loại, và các hạt không phải lúa mì, bao gồm cả mảnh hạt lúa vỡ và hạt lép Việc tách các tạp chất này ra là rất quan trọng trước khi tiến hành nghiền lúa mì.
Dung trọng là chỉ tiêu quan trọng trong việc đánh giá năng suất và chất lượng của hệ thống thiết bị cũng như quá trình bảo quản hạt Dung trọng cao giúp cải thiện chất lượng hạt, làm cho hạt chắc và ít tạp chất, từ đó nâng cao hiệu suất thu hồi bột và chất lượng sản phẩm Khối lượng riêng của lúa mì thường dao động trong khoảng 730.
Hạt lúa mì thường có màu sắc trắng trong hoặc trắng đục, trong đó hạt trắng trong có cấu tạo cứng hơn và hạt trắng đục có cấu tạo xốp hơn Độ trắng trong cao của hạt lúa mì không chỉ quyết định đến chất lượng bột mì mà còn chứa nhiều protein, với hạt trắng trong chiếm hơn 40% Tính chất công nghệ của hạt càng tốt khi độ trắng trong càng cao Trong quá trình nghiền thô, nhiều tấm được thu được để nghiền thành bột, và người ta chia mức độ trắng trong của khối hạt thành 3 loại trong chế biến.
Độ trắng trong trung bình: 40-60%.
Hàm lượng gluten ướt, được hình thành từ protein hút nước, quyết định độ dẻo dai của bột mì Chất lượng sản phẩm từ bột mì phụ thuộc nhiều vào hàm lượng gluten ướt này.
THUYẾT MINH QUY TRÌNH
Sàng tạp chất
Làm sạch sơ bộ nhằm loại bỏ các tạp chất lẫn trong lúa như giây nilon, sỏi đá,
…tạo điều kiện cho các máy tiếp theo hoạt động bình thường không bị nghẹt.
Phôi trộn Nghiền Sàng Nghiền Sàng
Gia ẩm Ủ ẩm Đá, cát, rơm, rạ…
Kim loại Tách kim loại
- Diện tích bề mặt sang: 1 m x1.4 m.
- (3) Puly chuyển động lệch tâm
- (5) Van điểu chỉnh lưu lượng gió
- (6) Đầu vào của nguyên liệu
- (7) Đầu ra của nguyên liệu sạch
- (8) Đầu ra của gió và tạp chất nhẹ
Trước khi vận hành: phải kiểm tra:
- Khung lưới sàng và bề mặt sàng.
- Sau khi tháo ra vệ sinh hoặc thay lưới, khung lưới phải được ép chặt vào khung của máy khi lắp trở lại vào máy.
- Bộ phận truyền động : dây đai, dây mây treo sàng.
- Bộ phận che chắn và các túi sàng.
- Quan sát lượng vào máy sàng, qua sàng.
- Điều chỉnh cửa phân liệu cho phù hợp.
- Kiểm tra lượng tạp chất ra khỏi sàng: nếu lẫn lúa , phải ngừng máy và tiến hành xử lý.
- Điều chỉnh lượng gió hút cho phù hợp.
- Thường xuyên nhặt lấy rác, dây nilon,… bám trên bề mặt lưới sàng. 1.5 Cơ cấu và nguyên lí hoạt động :
Sàng tạp chất gồm có 2 tầng sàng có kích thước lỗ khác nhau
Tầng 1 nghiêng 18 0 so với mặt phẳng ngang Đường kính lỗ sàng = 8 mm.
Tầng 2 nghieng 8 0 so với mặt phẳng ngang Đường kính lỗ sàng = 2 mm.
Trên 2 mặt sàng có bi cao su, hỗn hợp cho việc ma sát mặt sàng tốt, đạt hiệu quả cao Bộ truyền động dây đai và bánh đà đặt đươi tầng sàng 2, bộ phận nối với máy đặt ngay phần liệu xuống hầm.
- Sàng chuyển động xoay tròn, bộ phận truyền động bằng giây curoa.
Nguyên liệu được đưa vào ngõ nhập liệu (6) và rơi tự do xuống tầng trên (1) của sàng thô Mặt sàng này có chức năng giữ lại các tạp chất thô như rơm, dây và đá có kích thước lớn hơn hạt lúa Sau khi lọc, phần nguyên liệu sẽ tiếp tục rơi xuống tầng dưới của mặt sàng.
Từ đây, các tạp chất mịn có kích thước nhỏ hơn hạt sẽ lọt qua lỗ sàng và rơi xuống đáy sàng Các tạp chất nhẹ còn sót lại trong nguyên liệu sẽ được hút đi qua đường ống máy hút Phần liệu sạch sẽ di chuyển theo ngõ thoát liệu.
1.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất và hiệu suất sàng:
Diện tích bề mặt của sàng đóng vai trò quan trọng trong quá trình lọc nguyên liệu, vì nếu lỗ sàng bị bít, nguyên liệu sẽ khó lọt qua Để đạt hiệu suất cao, chuyển động xoay tròn và vận tốc xoay của sàng cần phải phù hợp với lớp liệu trên bề mặt Đồng thời, độ nghiêng của sàng cũng phải được điều chỉnh hợp lý để lớp liệu có thể trượt dễ dàng, và lượng gió hút tạp chất cần được kiểm soát để không cuốn theo lúa.
Bề mặt sàng luôn được vệ sinh
Kiểm tra tốc độ xoay của sàng.
Lưu lượng lúa đưa lên sàng ổn định, không gây kẹt đường ống cũng như mặt sàng.
Tách kim loại
- Mục đích: chuẩn bị nhằm tách kim loại càn lẫn ra khỏi khối lúa giúp:
Loại bỏ mối nguy vật lý trong bột mì , tăng chất lượng bột thành phần.
Tránh làm mòn trục nghiền làm giảm hiệu suất và độ bên của máy.
- Các biến đổi chủ yếu:
Vật lý: kim loại sắt bị hút bởi nam châm và tách ra khỏi khối hạt
Hóa học : làm giảm lượng kim loại có trong lúa
- Các yếu tố ảnh hưởng:
Thành phần kim loại có trong khối hạt.
Diện tích tiếp xúc của hạt lúa và nam châm.
- Thiết bị: máy tách kim loại.
Sàng tròn
Tách riêng các hạt lúa lép, hỏng, và các loại hạt khác như lúa mạch, lúa mạch đen, bắp, đậu nhằm đảm bảo độ đồng nhất và kích thước của hạt lúa mì Việc này tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động của các máy móc khác, từ đó nâng cao hiệu suất thu hồi bột.
- Hình trụ , mặt sàng có đục lỗ đường kính lỗ = 5 mm.
- Vận tốc quay 450 vòng/phút
- Ở bên trong khối trụ có máng hứng cố định và vít tải.
- (1) đường vào của lúa mì.
- (2) đường ra của lúa mì.
- (3) đường ra của lúa lép.
Thiết bị này bao gồm hai gối đỡ, một sàng đĩa và một sàng tròn Nó được trang bị các máng hứng bên trong lắp đặt trên một trục nằm ngang, với bề mặt đĩa có góc nghiêng để điều chỉnh máng hứng Các lỗ có kích thước phù hợp giúp giữ lại hạt khi chúng được nâng lên.
- Cơ cấu truyền động xoay tròn.
Hạt lúa mì được kiểm soát khi đi ra phễu vào ngõ nhập liệu ở đầu thiết bị và thoát ra ở cuối thiết bị Cánh vít nghiêng dọc theo vỏ máy giúp nâng hạt lên một độ cao nhất định, cho phép các hạt có đường kính gần bằng lỗ sàng rơi ra ngoài Các hạt có đường kính nhỏ hơn không bị văng ra và được nâng cao hơn, sau đó rơi vào máng hứng và được vít tải đưa ra ngoài.
3.5 Yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất sàng:
- Độ nghiêng của máng hứng Phải tính toán và điều chỉnh cho phù hợp.
- Tốc độ quay của sàng.
Loại bỏ tạp chất đá sỏi có kích thước tương đương với hạt lúa chưa được loại bỏ ở máy sàng tạp chất.
- (3) đường vào của lúa mì
- (4) đường ra của lúa mì
- (6) đường vào của dòng khí
- (7) đường ra của dòng khí
- (8) chỉnh lưu lượng dòng khí
- (9) chỉnh khe hở đường ra của đá
- (10) cửa thao tác, quan sát
Trước khi vận hành phải khiểm tra:
- Bộ phân che chắn, các túi sàng
- Đóng kín các cửa quan sát.
- Kiểm tra lượng lúa vào sàng và qua sàng
- Kiểm tra tạp chất ra khỏi sàng Nếu có lẫn lúa thì phải tiến hành xử lý ngay.
- Không được tùy ý điều chỉnh các van gió, độ nghiêng của sàn.
4.5 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động: a Cấu tạo :
Máy được trang bị một mặt sàng bằng lưới sắt đan, kết nối với hệ thống xả qua van điều chỉnh và áp kế chữ U trên ống xả Cả hai tầng của máy được nâng đỡ bằng hai giá lò xo, với gối đỡ dẫn lúa vào phễu qua cửa cấp liệu Phía dưới cửa cấp liệu có cơ cấu rải liệu và motor truyền động, cho phép điều chỉnh góc nghiêng trên thanh nằm ngang Nguyên lý hoạt động của máy dựa trên sự kết hợp giữa các bộ phận này để đảm bảo hiệu quả trong quá trình xử lý lúa.
- Chuyển động dung tịnh tiến.
Nguyên liệu được đưa vào phễu và cần được đổ đầy mà không để gió lọt vào, giúp lúa mì được phân bố đều trên mặt sàng Dòng không khí từ dưới mặt sàng được điều chỉnh qua van đủ mạnh để nâng hạt lúa khỏi mặt sàng, cho phép chúng di chuyển theo độ nghiêng của sàng Trong khi đó, đá không được nâng lên do nặng hơn và nhờ sự rung của sàng, chúng sẽ di chuyển ngược chiều với lúa mì đến ống thoát đá Đầu ống thoát đá được trang bị ống cao su dẻo và dày để ngăn chặn không khí lọt vào qua đường này Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của sàng cũng cần được xem xét.
- lượng gió quá lớn sẽ lôi cuốn cả đá lẫn lúa.
- Lượng gió quá nhỏ thì lúa sẽ thoát ra cùng với đá
- Độ nghiêng của sàng ảnh hưởng đến chuyển dộng tịnh tiến cả đá.
- Mặt lưới bị bít không khí không thể lưu thông từ dưới lên được.
- Điều chỉnh lưu lượng khí vừa đủ
- Không được để bề mặt của sàng bị bít.
Máy sàng đá và máy sàng tạp chất được bố trí riêng biệt ở tầng 3 và tầng 4 của dàn B, trong khi dàn A sử dụng máy sàng liên hợp, cho phép sàng lọc cả đá và tạp chất trong cùng một thiết bị.
- Mục đích: Chuẩn bị nhằm thuận lợi cho quá trình nghiền
Quá trình gia ẩm là việc phun nước đều lên bề mặt lúa mì nhằm làm cho lớp vỏ lụa trở nên dai hơn, giảm thiểu tình trạng nghiền vụn trong quá trình xay Mục tiêu của quá trình này là làm mềm hạt lúa, giúp quá trình nghiền diễn ra thuận lợi hơn và tiết kiệm năng lượng.
Quá trình ủ ẩm: lúa cần có thời gian để phân bố ẩm đểu trên toàn hạt.
- Các biến đổi chủ yếu:
Vật lý: khối lượng và thể tích tăng do hút ẩm và trương nở, hạt trở nên mềm và xốp hơn.
Hóa học: liên kết giữa vỏ và lớp nội nhũ trở nên lỏng lẻo bởi sự có mặt của nước.
Hóa lý: sự hydrate hóa tinh bột trong nội nhũ làm tăng độ xốp
Cảm quan: bề mặt hạt trở nên bóng , ướt do sự có mặt của nước tự do.
- Các yếu tố ảnh hưởng:
Lượng nước gia ẩm và thời gian ủ ẩm của lúa mì phụ thuộc vào loại lúa mì, có thể là cứng hoặc mềm, cũng như độ ẩm ban đầu của hạt Đối với lúa mì khô và cứng, cần sử dụng nhiều nước và thời gian ủ ẩm sẽ kéo dài hơn Ngược lại, lúa mì mềm thường chỉ cần gia ẩm và ủ ẩm một lần Trong khi đó, lúa mì cứng có thể cần từ hai đến ba lần gia ẩm và ủ ẩm để đạt được độ ẩm mong muốn.
Độ ẩm cần gia ẩm: phụ thuộc vào từng loại lúa mì :
- Lúa mềm trắng trong : 6 -12 giờ
- Lúa mì trắng đục: 4 -6 giờ.
Gn: lượng nước cần thiết để gia ẩm (lít/giờ)
Gh : lượng hạt cần gia ẩm (kg/giờ)
W1: độ ẩm ban đầu của hạt (%)
W2: độ ẩm sau khi ủ ẩm (%)
- Hệ thống làm ẩm lúa
1 Ống đo lưu lượng nước.
4 Van đóng mở bằn tay.
5 Phễu nạp liệu vào vít tải trộn.
Phần A: Bộ cung cấp nước.
Nước sạch được cung cấp qua bộ lọc 3 và điều khiển bởi van điện từ tại miệng nạp liệu 5 Khi lúa vào vis tải, tiếp điểm đóng mạch và van điện từ mở, cho phép nước chảy vào ống đo lưu lượng 1 Van điều chỉnh bằng tay 4 giúp điều chỉnh lượng nước vào vis tải Lượng nước được hiển thị trên ống đo lưu lượng, và khi không có lúa, van điện từ sẽ đóng, ngăn không cho nước vào vis tải.
Vis tải làm ẩm có thiết kế tương tự như vis tải thông thường, nhưng với cánh rời giúp tăng cường khả năng đảo trộn, đảm bảo nước tiếp xúc đồng đều với bề mặt hạt lúa.
Nghiền là quá trình biến hạt lúa mì thành các phần tử nhỏ hơn nhờ tác dụng của ngoại lực phá vỡ liên kết của các phần tử bột.
− Các biến đổi chủ yếu:
Quá trình nghiền hạt lúa mì thành bột mịn diễn ra với kích thước hạt giảm dần và thể tích giảm Nhiệt độ trong quá trình này tăng nhẹ do ma sát giữa trục nghiền và các hạt, đồng thời liên kết giữa vỏ và hạt bị phá vỡ dưới tác động của lực cơ học từ trục nghiền.
+ Hóa lý: sự bay hơi ẩm do ma sát làm tăng nhiệt độ nhưng không đáng kể.
+ Cảm quan: bột trở nên mềm, mịn và sáng hơn.
Có nhiều nguyên lý nghiền khác nhau sử dụng phù hợp cho các loại sản phẩm nghiền khác nhau như:
+ Nghiền va đập: loại máy nghiền búa.
+ Nghiền cắt xé: các loại máy nghiền dùng đĩa cắt.
Máy nghiền sử dụng trong ngành sản xuất bột mì là loại nghiền nhiều trục Máy này sử dụng nguyên lý nghiền: cắt, ép, xé.
Hiện nay, máy nghiền bốn trục và tám trục đang được ưa chuộng, với các thương hiệu nổi tiếng như Buhler (Thụy Sỹ), Ocrim (Italia) và Satake (Nhật Bản) Tại Việt Nam, máy nghiền 4 trục 250×1000 của Buhler là phổ biến nhất Có hai loại trục nghiền: trục trơn dành cho nghiền mịn và trục có rãnh khía (răng) cho nghiền thô Các trục nghiền có thể được làm mát bằng nước hoặc không khí Quy trình nghiền được chia thành hai loại chính: nghiền đơn giản và nghiền phức tạp.
+ Dạng nghiền đơn giản: nghiền thẳng từ hạt ra bột không có sản phẩm trung gian. Dạng nghiền này chỉ cho một loại bột.
Quá trình nghiền phức tạp bao gồm nhiều giai đoạn, trong đó sản phẩm sau khi nghiền sẽ được sàng lọc để tạo ra các sản phẩm trung gian Các sản phẩm này tiếp tục được nghiền và sàng cho đến khi đạt chất lượng bột theo yêu cầu công nghệ Phương pháp nghiền này cho phép thu được nhiều loại bột chất lượng khác nhau, được tách riêng để sử dụng.
Hiện nay, công nghệ sản xuất bột mì áp dụng phương pháp nghiền phức tạp, được chia thành hai hệ chính: hệ nghiền thô và hệ nghiền mịn.
Hệ nghiền thô (break) là quá trình nghiền hạt lúa mì thành các sản phẩm nhỏ hơn như tấm lõi và các mảnh hạt Sản lượng bột thu được từ hệ nghiền thô không lớn, chỉ chiếm một tỷ lệ nhất định trong tổng sản phẩm.
Gia ẩm và Ủ ẩm
- Mục đích: Chuẩn bị nhằm thuận lợi cho quá trình nghiền
Quá trình gia ẩm là phương pháp phun nước đều lên bề mặt lúa mì nhằm mục đích làm cho lớp vỏ lụa dai hơn, giảm thiểu tình trạng nghiền vụn trong quá trình xay xát Điều này không chỉ giúp làm mềm hạt lúa mà còn tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình nghiền, từ đó tiết kiệm năng lượng hiệu quả hơn.
Quá trình ủ ẩm: lúa cần có thời gian để phân bố ẩm đểu trên toàn hạt.
- Các biến đổi chủ yếu:
Vật lý: khối lượng và thể tích tăng do hút ẩm và trương nở, hạt trở nên mềm và xốp hơn.
Hóa học: liên kết giữa vỏ và lớp nội nhũ trở nên lỏng lẻo bởi sự có mặt của nước.
Hóa lý: sự hydrate hóa tinh bột trong nội nhũ làm tăng độ xốp
Cảm quan: bề mặt hạt trở nên bóng , ướt do sự có mặt của nước tự do.
- Các yếu tố ảnh hưởng:
Lượng nước gia ẩm và thời gian ủ ẩm của lúa mì phụ thuộc vào loại lúa mì, cụ thể là lúa mì cứng hay mềm, cũng như độ ẩm ban đầu của hạt Lúa mì càng khô và cứng thì cần nhiều nước hơn và thời gian ủ ẩm sẽ dài hơn Ngược lại, lúa mì mềm thường chỉ cần gia ẩm và ủ ẩm một lần, trong khi lúa mì cứng có thể cần từ hai đến ba lần gia ẩm và ủ ẩm để đạt hiệu quả tốt nhất.
Độ ẩm cần gia ẩm: phụ thuộc vào từng loại lúa mì :
- Lúa mềm trắng trong : 6 -12 giờ
- Lúa mì trắng đục: 4 -6 giờ.
Gn: lượng nước cần thiết để gia ẩm (lít/giờ)
Gh : lượng hạt cần gia ẩm (kg/giờ)
W1: độ ẩm ban đầu của hạt (%)
W2: độ ẩm sau khi ủ ẩm (%)
- Hệ thống làm ẩm lúa
1 Ống đo lưu lượng nước.
4 Van đóng mở bằn tay.
5 Phễu nạp liệu vào vít tải trộn.
Phần A: Bộ cung cấp nước.
Nước sạch được cung cấp qua bộ lọc 3 và điều khiển bằng van điện từ tại miệng nạp liệu 5 Khi lúa vào vis tải, tiếp điểm đóng mạch và van điện từ mở, cho phép nước chảy vào ống đo lưu lượng 1 Van điều chỉnh bằng tay 4 giúp điều chỉnh lượng nước vào vis tải, được hiển thị trên ống đo Khi không có lúa, van điện từ sẽ tự động đóng để ngăn nước vào vis tải.
Vis tải làm ẩm được thiết kế giống như một vis tải thông thường, nhưng với cánh rời nhằm tăng cường khả năng đảo trộn Thiết kế này giúp nước tiếp xúc đều với bề mặt hạt lúa, đảm bảo quá trình làm ẩm hiệu quả hơn.
Nghiền là quá trình biến hạt lúa mì thành các phần tử nhỏ hơn nhờ tác dụng của ngoại lực phá vỡ liên kết của các phần tử bột.
− Các biến đổi chủ yếu:
Trong quá trình nghiền, kích thước hạt giảm dần từ hạt lúa mì thành bột mịn, dẫn đến sự giảm thể tích Nhiệt độ tăng nhẹ do ma sát giữa trục nghiền và các hạt, cũng như giữa các hạt với nhau Đồng thời, lực cơ học từ trục nghiền phá vỡ liên kết giữa vỏ và hạt.
+ Hóa lý: sự bay hơi ẩm do ma sát làm tăng nhiệt độ nhưng không đáng kể.
+ Cảm quan: bột trở nên mềm, mịn và sáng hơn.
Có nhiều nguyên lý nghiền khác nhau sử dụng phù hợp cho các loại sản phẩm nghiền khác nhau như:
+ Nghiền va đập: loại máy nghiền búa.
+ Nghiền cắt xé: các loại máy nghiền dùng đĩa cắt.
Máy nghiền sử dụng trong ngành sản xuất bột mì là loại nghiền nhiều trục Máy này sử dụng nguyên lý nghiền: cắt, ép, xé.
Hiện nay, máy nghiền bốn trục và tám trục từ các thương hiệu nổi tiếng như Buhler (Thụy Sỹ), Ocrim (Italia) và Satake (Nhật Bản) đang được ưa chuộng Tại Việt Nam, máy nghiền 4 trục 250×1000 của Buhler vẫn là lựa chọn phổ biến Trục nghiền có hai loại: trục trơn dành cho nghiền mịn và trục có rãnh khía (răng) cho nghiền thô Các trục này có thể được làm mát bằng nước hoặc không khí Quá trình nghiền được chia thành hai loại: nghiền đơn giản và nghiền phức tạp.
+ Dạng nghiền đơn giản: nghiền thẳng từ hạt ra bột không có sản phẩm trung gian. Dạng nghiền này chỉ cho một loại bột.
Quá trình nghiền phức tạp bao gồm nhiều giai đoạn, trong đó sản phẩm được nghiền và sàng để tạo ra các sản phẩm trung gian Những sản phẩm này tiếp tục được nghiền và sàng cho đến khi đạt được chất lượng bột theo yêu cầu công nghệ Phương pháp nghiền này cho phép thu được nhiều loại bột chất lượng khác nhau, được tách riêng để sử dụng.
Hiện nay, công nghệ sản xuất bột mì áp dụng quy trình nghiền phức tạp, được chia thành hai hệ chính: hệ nghiền thô và hệ nghiền mịn.
Hệ nghiền thô (break) đóng vai trò quan trọng trong quá trình chế biến lúa mì, giúp nghiền hạt lúa mì thành các sản phẩm nhỏ hơn như tấm lõi và các mảnh hạt Tuy nhiên, lượng bột thu được từ hệ nghiền thô không nhiều, chỉ chiếm khoảng một phần nhỏ trong tổng sản phẩm.
Trong quy trình nghiền, khoảng 20-25% tổng lượng bột được thu hồi Hệ thống nghiền được chia thành 4 phần nhỏ, từ B1 đến B4 Khe hở giữa hai trục nghiền trong hệ nghiền thô được điều chỉnh trong khoảng từ 0.3 đến 1 mm.
Hệ nghiền mịn (crush) là quá trình nghiền tấm lõi thành bột, với bột được tạo ra và thu hồi chủ yếu tại hệ thống này Hệ nghiền mịn thường được chia thành 10 hệ, từ C1 đến C10.
Bột F1 được sản xuất từ hệ nghiền C1 đến C7, trong khi bột F2 được lấy từ hệ nghiền C8 đến C10 Mầm lúa được tách ra từ hệ nghiền C4 Đặc biệt, khe hở giữa hai trục nghiền của hệ nghiền mịn được điều chỉnh trong khoảng 0.2 – 0.3 mm.
− Các yếu tố ảnh hưởng:
+ Khoảng cách giữa hai trục
+ Bản chất nguyên liệu: kích thước hạt, độ ẩm.
- (E) bộ phận chỉnh khe hở trục
Máy nghiền MDDB là thiết bị nghiền 4 trục với 2 cặp trục, tạo thành 2 hệ nghiền độc lập lắp trên cùng một máy Thiết kế của máy nghiền này bao gồm 2 hệ nghiền riêng biệt được đặt đối diện nhau trong cùng một khung máy, cho phép cấp liệu và truyền động độc lập Trục nghiền được lắp đặt theo phương chéo, trong khi phương trục luôn nằm ngang.
Các trục nghiền được sản xuất từ thép đúc nhỏ hạt, với bề mặt được làm nguội để đảm bảo độ cứng và độ bền cao Kích thước của trục nghiền bao gồm đường kính 50mm và chiều dài 1000mm Trục nghiền phía dưới hoạt động thông qua hệ thống puly (C), trong khi trục nghiền phía trên truyền động đến trục dưới thông qua bánh răng.
- Khi nghiền phải kéo cần Embayra , để truc được ép sát vào nhau , trục trải liệu lúc này hoạt động nhờ một dây Curoa truyền động bên trong
Bán thành phẩm từ sàn rơi xuống hộc chứa (A) và được vận chuyển tới trục nghiền qua trục cấp liệu Tại đây, bán thành phẩm được trải đều dọc theo trục, cho phép quan sát qua kính quan sát (B).
- Chiều quay của 2 trục ngược nhau , có thể điều chỉnh độ hở giữa 2 trục ( C ) để tạo đường kính hạt tinh bột như mong muốn.
Sàng vuông
+ Chế biến: tạo ra sản phẩm chính là bột mì và sản phẩm phụ là cám mì.
Hoàn thiện quy trình tách cám khỏi bột giúp tăng độ trắng và tạo ra hạt bột đồng đều, từ đó nâng cao chất lượng và giá trị cảm quan của sản phẩm.
− Các biến đổi chủ yếu:
+ Vật lý: có sự phân loại các kích thước, hạt có kích thước lớn hơn kích thước lỗ sàng thì bị giữ lại, ngược lại sẽ lọt qua sàng.
Hàm lượng tinh bột trong sản phẩm bột mì tăng dần do sự hình thành của nội nhũ, trong khi hàm lượng cellulose từ vỏ trấu giảm dần Ngược lại, sản phẩm cám mì lại có sự tăng trưởng trong hàm lượng cellulose.
+ Cảm quan: bột tăng độ trắng, độ mịn, độ đồng đều.
− Thiết bị: hệ thống máy sàng vuông có từ 4 đến 6 buồng sàng Trong mỗi buồng sàng có lắp từ 23 – 26 lớp lưới sàng có kích thước lỗ lưới khác nhau.
Hình: Sơ đồ cấu tạo sàng vuông
Máy sàng có một khung máy trung tâm bao gồm cơ cấu lệch tâm và các tủ sàng đối xứng nhau lắp ở 2 bên khung máy
Mỗi cửa sàng có từ 22 – 27 vỉ sàng , được ép chặt bằng bàn ép Đường kớnh lỗ : 100 – 1800 àm
Lưới phân liệu : gồm 24 loại
Kí hiệu Kích thước Kí hiệu Kích thước
Khung lưới sàng thường được sắp xếp theo kích thước lỗ sàng giảm dần Bột trên sàng có thể được dẫn xuống một ống khác để quay trở lại hệ thống nghiền và sau đó được sàng lại Trong khi đó, bột ở dưới sàng sẽ được bàn xoa cao su đẩy xuống các lớp sàng tiếp theo cho đến khi đến khung sàng cuối cùng, nơi bột thành phẩm được thu hoạch.
Mỗi đáy cửa sàng có 13 – 16 ống thoát liệu
+ Trước khi vận hành phải kiểm tra :
Khung lưới sàng, khi lắp vào cửa sàng phải thực hiện đúng theo sơ đồ lưới sàng
Độ căng đều của dây mây treo sàng
Dây đai truyền động của máy : độ căng dây và số lượng dây
Cửa sàng và túi sàng
Khởi động máy chạy không tải.
Quan sát chuyển động : nhìn từ trên xuống máy quay ngược chiều kim đồng hồ
Quan sát kiểm tra dây đai và dây mây truyền đông.
Khi có hiện tượng khác thường về tiếng kêu ,biên độ dao động , ngừng máy để xử lí.
Kiểm tra chất lượng bột từ các ống dưới sàng (2h/lần).
Vệ sinh miệng ống thoát liệu dưới sàng (1k/lần).
Sàng có hình dạng hộp với 4 – 8 cửa, bên trong lắp đặt các khung lưới chồng lên nhau theo yêu cầu công nghệ (từ 23 – 28 hộp lưới) Các khung lưới được giữ chặt trong buồng sàng nhờ bộ phận ép và được treo ở 4 góc bằng sợi mây hoặc cáp Chuyển động quay lắc tròn của sàng được tạo ra bởi bánh lệch tâm, khi motor điện truyền động quay, trục lệch tâm quay gây ra lực ly tâm làm sàng lắc tròn Nguyên liệu được nạp vào sàng qua các miệng nạp liệu và phân chia thành các sản phẩm khác nhau nhờ vào kích thước của các lớp lưới Các sản phẩm này sẽ đi xuống đáy buồng sàng qua các cửa được thiết kế sẵn và theo các đường đi bên vách buồng sàng ra ngoài.
Trong quá trình hoạt động, bề mặt lưới sàng được làm sạch tự động nhờ dụng cụ làm sạch đặt giã Lớp lưới đan bên dưới có kích thước lỗ lớn cho phép sản phẩm lọt qua và giữ định vị miếng làm sạch Miếng làm sạch này sẽ xoa lên bề mặt dưới của lưới sàng trong suốt quá trình sàng hoạt động.
- Các yếu tố ảnh hưởng :
Sàng thanh bột
Sàng sử dụng nguyên lí phân loại theo kích thước kết hợp với luồng khí động phân lớp nguyên liệu.
Làm giàu hỗn hợp tấm tạo ra từ quá trình nghiền để phân loại đến từng máy nghiền cho thích hợp.
Khung gắn lưới sàng được lắp đặt trong máy sàng và truyền động lắc qua cơ cấu biên tay quay hoặc motor rung Nguyên liệu được nạp vào qua cửa nạp liệu, sau đó rơi xuống các lớp lưới thứ hai và thứ ba trong cấu trúc ba lớp Luồng khí hút xuyên qua các lớp lưới giúp tách các vật liệu nhẹ ra ngoài qua cửa hút gió, trong khi nguyên liệu nặng hơn vẫn giữ lại trên lưới và dần dần di chuyển ra ngoài.
Trên cùng một lớp lưới sàng, các loại lưới với kích thước lỗ khác nhau được gắn theo hướng chuyển động của nguyên liệu Những lưới này được lắp trên các khung sàng rời và luồng gió hút trên mặt lưới được điều chỉnh qua cửa điều chỉnh gió để đảm bảo hiệu quả sàng lọc.
Trong quá trình hoạt động, lưới sàng được tự động làm sạch nhờ thiết bị làm sạch được lắp đặt dưới mặt lưới Thiết bị này di chuyển tới lui trên bề mặt lưới nhờ vào chuyển động lắc của sàng.
Máy đánh vỏ
Hình: Máy đánh vỏ cám
Để thu hồi triệt để lượng bột còn sót lại trong lớp vỏ cám sau quá trình nghiền, cần tác động lực nhằm phá vỡ liên kết giữa vỏ và bột Thực tế, lớp vỏ cám thường chứa khoảng 10 – 20% bột, do đó việc khai thác hiệu quả là rất quan trọng.
+ Chuẩn bị: cho quá trình sàng thu hồi lượng bột sót này.
Các biến đổi chính trong quá trình này chủ yếu là biến đổi vật lý, trong đó liên kết giữa vỏ và nhân bị phá vỡ do sự va đập vào thành thiết bị và giữa các thành phần với nhau.
- (1) đường vào của bán thành phẩm
- (2) đường ra của vỏ lúa mì
- (3) đường ra của tinh bột
- (6) gối đỡ của thiết bị
- (7) lưới có đường kính lỗ từ 0,75-0,3 mm
Nguyên liệu được nạp vào máy qua cửa nạp liệu vào khoang đánh tơi 1, nơi cánh guồng quay nhờ hệ thống truyền động đai Cấu trúc cánh guồng xiên giúp vận chuyển nguyên liệu dọc theo chiều dài máy từ miệng nạp đến miệng ra Khi cánh guồng quay, lực va đập tạo ra giúp loại bỏ bột còn bám trên vỏ cám và đẩy phần vỏ cám lớn ra ngoài qua cửa xả liệu Đồng thời, sàng còn có thể kết nối với đường ống hút để tách những bụi nhẹ.
-Nguyên tắc vận hành máy:
Kiểm tra hệ thống truyền động đai.
Kiểm tra hộp nút nhấn khởi động máy.
Nhấn nút hộp điện điều khiền cho máy chạy không tải khoảng 5 phút
Kiểm tra máy hoạt động không tải nếu không có sự cố nào thì mở liệu vào máy.
Trong quá trình máy hoạt động nên thường xuyên theo dõi để giải quyết sự cố.
− Các yếu tố ảnh hưởng:
10 Hệ thống khí động:
Hệ thống khí động
Bột mì và các thành phần bổ sung vào đều phải sạch, vệ sinh và phù hợp với chất lượng thực phẩm
Quá trình chế biến và các sản phẩm trung gian cùng bột nghiền cần được thực hiện nhằm giảm thiểu tối đa sự mất mát giá trị dinh dưỡng và ngăn chặn các thay đổi không mong muốn về đặc tính công nghệ của bột.
1 Các chỉ tiêu cảm quan:
