MỞ ĐẦU············································································································· 3 1. Tính cấp thiết của đề tài ················································································ 5 2. Mục tiêu của đề tài ························································································ 6 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ···················································· 6 4.
Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của đề tài ·············································· 6 CHƢƠNG 1 - TỔNG QUAN TÀI LIỆU ····························································· 7 1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và ở Việt Nam ··································· 7 1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới ····················································· 7 1. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam ······················································· 9 1.
Đặc điểm hóa sinh của hạt ngô ····························································· 10 1. Những sản phẩm thực phẩm công nghiệp từ ngô hiện nay ··············· 12 1. Thành phần cấu tạo của tinh bột ························································· 13 1. Cấu trúc tinh thể của tinh bột ······························································ 14 1.
Enzyme Amylase dùng trong thủy phân tinh bột ····································· 15 1. Vai trò của amylase trong công nghiệp thực phẩm ··························· 18 1. Quá trình nƣớng ··························································································· 20 CHƢƠNG 2 -VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ································································································································ 22 2. Vật liệu nghiên cứu ······················································································· 22 2.
Thiết bị-Dụng cụ thí nghiệm ································································ 23 2. Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu ······················································· 24 2 2. Quy trình sản xuất ở quy mô phòng thí nghiệm ································ 24 2. Thuyết minh quy trình sản xuất ·························································· 25 2.
Logic nghiên cứu ··················································································· 28 2. Các phƣơng pháp phân tích ································································· 30 CHƢƠNG 3 - KẾT QUẢ & BÀN LUẬN ·························································· 33 3. Kết quả nghiên cứu của công đoạn tách tạp chất và tách vỏ bắp ············ 33 3. Kết quả nghiên cứu tối ƣu hóa của công đoạn nấu bắp ···························· 35 3.
Kết quả nghiên cứu công đoạn xử lý emzyme α-amylase ························· 38 3. Công đoạn nƣớng và làm vụn bắp ······························································ 47 3. Các chỉ tiêu chất lƣợng của vẩy bắp khô ··················································· 49 3. Chỉ tiêu cảm quan ·················································································· 49 3.
Chỉ tiêu vi sinh ······················································································· 50 3. Tính hiệu suất thu hồi và giá thành sản phẩm (sơ bộ) ······························ 51 CHƢƠNG 4 - KẾT LUẬN & KIẾN NGHỊ ······················································ 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO ·················································································· 54 PHỤ LỤC ············································································································· 57 3 DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1.1- Diện tích và sản lượng ngô của một số quốc gia trên thế giới năm 2012 .2- Diện tích và sản lượng ngô, lúa mì, lúa nước của thế giới giai đoạn 2005-2012 .3- Diện tích, năng suất và sản lượng ngô của nước ta giai đoạn 1995-2012 .4- Thành phần hoá học của hạt ngô và gạo.1 - Diện tích trồng ngô của miền Đông nam bộ .2- Bảng logic nghiên cứu .1- Kết quả khảo sát nhiệt độ và thời gian ngâm hạt bắp .2- Kết quả khảo sát độ ẩm của hạt khi tách vỏ .3- Kết quả khảo sát nhiệt độ và thời gian nấu bắp .4- Kết quả khảo sát lượng nước nấu bắp .5- Kết quả khảo sát thời gian xử lý enzyme .6- Kết quả khảo sát nhiệt độ xử lý enzyme.7- Kết quả khảo sát pH xử lý enzyme .8- Kết quả khảo sát hàm lượng enzyme.9- Kết quả khảo sát thời gian nướng .10- Kết quả chỉ tiêu hóa lý .11- Kết quả chỉ tiêu vi sinh. 50 4 DANH MỤC HÌNH Trang Hình 1.1 - Diện tích và sản lượng ngô của thế giới từ 2005 – 2012 .2 - Diện tích, năng suất và sản lượng ngô của Việt Nam giai đoạn từ 1995 – 2012 .3 - Những dòng sản phẩn từ ngô ngoài thị trường .1 - Quy trình sản xuất vẩy bắp khô (quy mô phòng thí nghiệm) .1 - Mẫu bắp trước khi ngâm và sau khi ngâm .2 - Mẫu hạt bắp và vỏ hạt bắp thu được sau khi tách vỏ .3 - Mẫu bắp trương nở sau khi ngâm .4 - Cơm bắp sau khi nấu .5 -Tỷ trọng sản phẩm thay đổi theo thời gian xử lý enzyme .6 - Tỷ trọng sản phẩm thay đổi theo nhiệt độ xử lý enzyme .7 - Tỷ trọng sản phẩm thay đổi theo pH xử lý enzyme .8 - Tỷ trọng sản phẩm thay đổi theo hàm lượng enzyme .9 - Tỷ trọng sản phẩm thay đổi tương ứng với hàm lượng enzyme và pH .10- Tỷ trọng sản phẩm thay đổi tương ứng với thời gian và nhiệt độ xử lý enzyme .11 - Tỷ trọng sản phẩm thay đổi tương ứng với pH và nhiệt độ xử lý enzyme .12 - Tỷ trọng sản phẩm thay đổi tương ứng với nhiệt độ và hàm lượng enzyme .13 - Độ ẩm và tỷ trọng sản phẩm thay đổi theo thời gian nướng .14 - Mẫu bắp sau khi nướng và sau khi làm vỡ vụn. Tính cấp thiết của đề tài Cây ngô có tên khoa học là Zea mays L.
và có nguồn gốc từ Trung Mỹ. Ngô là cây lương thực quan trọng trong nền kinh tế toàn cầu. Ở các nước thuộc Trung Mỹ, Nam Á và Châu Phi, người ta sử dụng ngô làm lương thực chính. Không những thế, ngô còn là cây cung cấp thức ăn chăn nuôi quan trọng nhất hiện nay: 70% chất tinh trong thức ăn tổng hợp của gia súc là từ ngô (Ngô Hữu Tình, 2003).
Ngô không chỉ cung cấp lương thực cho con người, phát triển chăn nuôi, ngô còn là nguyên liệu cho ngành công nghiệp chế biến trên toàn thế giới. Năm 2010, diện tích trồng ngô 163,8 triệu ha, năng suất 5,06 tấn/ha và sản lượng đạt 832,3 triệu tấn (theo thống kê của Bộ nông nghiệp Mỹ-USDA, 2013). Ở Việt Nam, ngô là cây lượng thực quan trọng đứng thứ hai sau lúa, trong những năm gần đây sản xuất ngô ở Việt Nam tăng lên nhanh nhờ sự thúc đẩy của ngành chăn nuôi và công nghiệp chế biến. Đặc biệt từ những năm 1990 trở lại đây, diện tích, năng suất và sản lượng ngô tăng liên tục là nhờ ứng dụng những tiến bộ khoa học kỹ thuật mới vào sản xuất mà tiêu biểu là đưa ngô lai vào trồng trên diện tích rộng.
Các giống ngô ở nước ta hiện nay rất phong phú gồm các giống ngô nhập nội, giống lai ngắn ngày như C919, NK46, NK54, G49, DK414, NK66, NK67., giống tổng hợp, giống đột biến và các giống ngô địa phương như ngô đá rắn, ngô răng ngựa, ngô nếp, ngô đường, ngô nổ, ngô bột, ngô nửa răng ngựa (Nguyễn Đức Lương, 2000). Năm 2012, tổng diện tích trồng ngô ở nước ta là 1.118,2 nghìn ha, năng suất 43 tạ/ha và tổng sản lượng ngô đạt 4.803,2 nghìn tấn (Báo cáo Bộ Nông Nghiệp & Phát Triển Nông Thôn-15. Những sản phẩm công nghiệp từ ngô hiện nay khá đa dạng như: sữa bột bắp, sữa bắp đóng lon tiệt trùng, snack bắp mảnh, bột ngũ cốc dinh dưỡng,…, bên cạnh đó ngô có chỉ số GI thấp 37-60 (Kaye Foster, 2002) nên ngô còn được dùng trong chế biến thực phẩm cho người ăng kiêng, tiểu đường. Hiện nay, tại Công ty TNHH Gold Roast Việt Nam đang phát triển dòng sản phẩm mới về bột ngũ cốc trong đó sử dụng vẩy bắp khô làm nguyên liệu chính để sản xuất.
6 Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn trên nên tôi thực hiện đề tài “ Nghiên cứu chế biến vẩy bắp khô” là cấp thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn góp phần đóng góp vào sự đa dạng sản phẩm thực phẩm công nghiệp từ ngô. Mục tiêu của đề tài - Xây dựng được quy trình sản xuất vẩy bắp khô quy mô phòng thí nghiệm. - Tối ưu hóa các thông số cơ bản trong quy trình sản xuất để tạo được sản phẩm có độ xốp cao (tỷ trọng thấp). - Xác định thành phần dinh dưỡng, các chỉ tiêu an toàn vệ sinh thực phẩm của sản phẩm vẩy bắp khô sau khi chế biến.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3. Ý nghĩa khoa học của đề tài Kết quả nghiên cứu đóng góp thêm cơ sở dữ liệu cho công nghệ chế biến thực phẩm có sử dụng nguyên liệu từ giống ngô NK67. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Tạo ra nguyên liệu vẩy bắp khô, đóng góp dòng sản phẩm mới cung cấp cho thị trường thực phẩm công nghiệp hiện nay. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của đề tài 4.
Đối tượng nghiên cứu Tiến hành nghiên cứu chế biến vẩy bắp khô từ giống NK67, là giống được trồng phổ biến hiện nay. Phạm vi nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu về quy trình chế biến vẩy bắp khô từ giống NK67. 7 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và ở Việt Nam 1.
Tình hình sản xuất ngô trên thế giới [10], [18], [33] Hiện nay ngô là cây lương thực đứng thứ 3 trên thế giới sau lúa mì và lúa nước với diện tích khoảng 174,2 triệu ha, sản lượng đạt 852,3 triệu tấn vào năm 2012 (theo thống kê của Bộ nông nghiệp Mỹ-USDA). Ngô là cây có địa bàn phân bố vào loại rộng nhất thế giới, trải rộng hơn 90 vĩ tuyến: từ 40oN lên gần đến 55oB, từ độ cao 1 đến 400 mét so với mực nước biển (Nguyễn Đức Lương, 2002). Do đó, ngô được trồng ở hầu hết các nơi trên thế giới như Châu Mỹ, Châu Âu, Châu Úc, Châu Phi và Châu Á.1- Diện tích và sản lượng ngô của một số quốc gia trên thế giới năm 2012 Diện tích Sản lƣợng Quốc gia (triệu ha) (triệu tấn) Argentina 3,5 28,0 Braxin 15,5 71,0 Canada 1,42 13,06 Trung Quốc 34,95 208,0 Ấn Độ 8,5 20,0 Mexico 6,5 20,7 Nam Phi 3,3 13,5 Mỹ 35,36 273,83 (Nguồn: Số liệu thống kê của Bộ nông nghiệp Mỹ-USDA, 2013) Trong những năm gần đây nhờ vào sự phát triển của khoa học kỹ thuật việc áp dụng những công nghệ mới vào sản xuất đã làm tăng năng suất và sản lượng ngô lên đáng kể.2- Diện tích và sản lượng ngô, lúa mì, lúa nước của thế giới giai đoạn 2005-2012 Ngô Lúa mì Lúa nƣớc Năm Diện tích Sản lƣợng Diện tích Sản lƣợng Diện tích Sản lƣợng (triệu ha) (triệu tấn) (triệu ha) (triệu tấn) (triệu ha) (triệu tấn) 2005 145,7 699,7 55,6 136,2 153,9 417,3 2006 149,2 714,5 56,6 137,0 154,5 419,9 2007 160,5 795,3 56,0 133,0 155,1 432,9 2008 159,1 800,4 55,5 155,0 158,2 448,7 2009 158,5 822,5 54,4 150,8 156,1 441,0 2010 163,8 832,3 47,5 122,7 157,6 449,3 2011 169,7 883,5 49,8 134,3 159,0 465,0 2012 174,2 852,3 51,1 129,8 158,4 465,6 (Nguồn: Số liệu thống kê của Bộ nông nghiệp Mỹ-USDA, 2013) Hình 1.1 - Diện tích và sản lượng ngô của thế giới từ 2005 – 2012 Qua dữ liệu trên cho thấy tình hình sản xuất ngô của thế giới năm 2012 tăng 1,20 lần về diện tích và 1,22 lần về sản lượng so với năm 2005. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam [11], [18], [19] Ở Việt Nam ngô là cây lương thực đứng thứ hai sau lúa, ngành sản xuất ngô có bước phát triển mạnh mẽ từ đầu những năm 90 đến nay, không ngừng mở rộng về diện tích, sử dụng những giống ngô năng suất cao và thực hiện các biện pháp kỹ thuật canh tác để phù hợp với nhu cầu của giống mới.
Năm 2011, diện tích và sản lượng ngô nước ta đạt khá cao: diện tích 1.