CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1TỒNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 1.1 Nguồn gốc và phân loại cây ngô Cây ngô có tên khoa học là Zea mays L. thuộc chi Maydeae, họ hòa thảo Gramineae, có nguồn gốc từ Trung Mỹ. Ngô có bộ nhiễm sắc thể (2n=20). Có nhiều cách để người ta phân loại ngô, một trong các cách đó là dựa vào cấu trúc nội nhũ của hạt và hình thái bên ngoài của hạt.
Ngô được phân thành các loài phụ: ngô đá rắn, ngô răng ngựa, ngô nếp, ngô đường, ngô nổ, ngô bột, ngô nửa răng ngựa. Từ các loài phụ dựa vào màu hạt và màu lõi ngô được phân chia thành các thứ. Ngoài ra ngô còn được phân loại theo sinh thái học, nông học, thời gian sinh trưởng và thương phẩm. Có rất nhiều giả thuyết về nguồn gốc của ngô tại châu Mỹ như ngô là sản phẩm thuầ n dưỡng trực tiếp từ cỏ ngô (Zea mays ssp.
parviglumis) một năm ở Trung Mỹ, có nguồn gốc từ khu vực thung lũng sông Balsas ở miền nam Mexico. Cũng có giả thuyết khác cho rằng ngô sinh ra từ quá trình lai ghép giữa ngô đã thuần hóa nhỏ (dạng thay đổi không đáng kể của ngô dại) với cỏ ngô thuộc đoạn Luxuriantes. Song điều quan trọng nhất nó đã hình thành vô số loài phụ, các thứ và nguồn dị hợp thể của cây ngô , các dạng cây và biến dạng của chúng đã tạo cho nhân loại một loài ngũ cốc có giá trị đứng cạnh lúa mì và lúa nước.2 Đặc điểm nông sinh học của cây ngô Cơ quan sinh dưỡng của ngô gồm: rễ, thân và lá làm nhiệm vụ duy trì đời sống cá thể. Hạt được coi là cơ quan khởi đầu của cây.
Hạt ngô thuộc loại quả dĩnh gồm 4 bộ phân chính: vỏ hạt, lớp alơron, phôi và nội nhũ. Phía dưới hạt có gốc hạt gắn liền với lõi ngô. Vỏ hạt bao bọc xung quanh, màu sắc vỏ hạt tùy thuộc vào từng giống, nằm sau lớp vỏ hạt là lớp aleron bao bọc lấy nội nhũ và phôi. Nội nhũ là thành phần chính 70-78% trọng lượng hạt, thành phần chủ yếu là tinh bột, ngoài ra còn có protein, lipid, vitamin, khoáng và enzyme để nuôi phôi phát triển.
Phôi ngô lớn (chiếm 8 -15%) nên cần chú trọng bảo quản.3 Thành phần hóa học Các chất trong hạt ngô dễ bị đồng hóa nên có giá trị dinh dưỡng cao. Hạt ngô chứa tinh bột, lipid, protein, đường (chiếm khoảng 3,5%), chất khoáng (chiếm khoảng 1– 2,4%), vitamin (gồm vitamin A, B1, B2, B6, C và một lượng rất nhỏ xenlulo (2,2%). Hạt ngô chứa phần lớn tinh bột, hàm lượng tinh bột trong hạt thay GVHD:TIỀN TIẾN NAM 7 SVTH:VÕ VĂN LINL download by : skknchat@gmail.COM – THƯ VIỆ N TÀ I LIỆ U KỸ THUẬ T MIỄ N PHÍ đổi trong giới hạn 60 - 70%. Hàm lượng lipid cao thứ hai trong các loại ngũ cốc sau lúa mạch, nó chiếm khoả ng (3,5 – 7%).
Hàm lượng protein dao động từ 4,8 đến 16,6,% tùy vào mỗi giống. Thành phần hoá học của hạt ngô và gạo (Phân tích trên 100g) (Cao Thành phần hóa học Gạo trắng Ngô vàng Đắc Tinh bột (g) 65,00 68,20 Protein (g) 8,00 9,60 Lipid (g) 2,50 5,20 Vitamin A (mg) 0 0,03 Vitamin B1 (mg) 0,20 0,28 Vitamin B2 (mg) 0 0,08 Vitamin C (mg) 0 7,70 Nhiệt lượng (Kalo) 340 350 Điểm, 1988) 1.4 Phân bố Trên thế giới, ngô là một trong những cây ngũ cốc quan trọng, diện tích đứng thứ 3 sau lúa mì và lúa nước; sản lượng thứ hai và năng suất cao nhất trong các cây ngũ cốc. Một số nước như Trung Quốc, Mỹ, Braxin chủ yếu là sử dụng ngô lai trong gieo trồng và cũng là những nước có diện tích trồng ngô lớn.Tình hình sản xuất ngô của một số quốc gia trên thế giới được thể hiện qua bảng 1. Tình hình sản xuất ngô của một số quốc gia trên thế giới năm 2007 GVHD:TIỀN TIẾN NAM 8 SVTH:VÕ VĂN LINL download by : skknchat@gmail.COM – THƯ VIỆ N TÀ I LIỆ U KỸ THUẬ T MIỄ N PHÍ Tên nước Diện tích Năng suất Sản lượng (Triệu ha) (Tạ/ha) (triệu tấn) Italy 1,06 93,15 10,62 Mỹ 30,08 100,64 280,22 Hy lạp 0,84 80,95 6,80 Canada 1,08 77,43 8,39 Trung Quốc 26,22 50,01 131,15 Ấn Độ 7,40 19,60 14,50 (Nguồn: Số liệu thống kê của FAO, 2008) Qua bảng 1.2 cho thấy, Mỹ là nước có diện tích, năng suất, sản lượng lớn nhất đạt 30,08 triệu ha, với tổng sản lượng đạt 280,22 triệu tấn, năng suất bình quân đạt 100,64 tạ/ha.
Ở Việt Nam, ngô là cây lương thực quan trọng thứ hai sau cây lúa và là cây màu quan trọng nhất được trồng ở nhiều vùng sinh thái khác nhau, đa dạng về mùa vụ gieo trồng và hệ thống canh tác.Ở nước ta ngô được trồng ở hầu hết các địa phương có đất cao dễ thoát hơi nước. Những vùng trồng ngô lớn là Đông Nam Bộ, Tây Nguyên, miền núi phía Bắc, Trung du đồng bằng Sông Hồng, Duyên hải Miền Trung Bảng 1. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam từ năm 2004 đến năm 2006 Năm Diện tích Năng suất Sản lượng (1000 ha) (Tạ/ha) (1000 tấn) 2004 991,10 34,6171 343,09 2005 1052,60 35,6859 375,63 2006 1031,60 37,024 381,94 Vấn đề bảo quản ngô nhìn chung là khó khăn vì ngô là môi trường thuận lợi rất thích hợp cho sâu mọt phá hoại. Muốn bảo quản lâu dài thì hạt phải có chất lượng ban đầu tốt, có độ ẩm an toàn.
Vì vậy quá trình sấy hạt sau thu hoạch có vai trò quan trọng trong bảo quản, chế biến cũng như nâng cao chất lượng hạt. Với phương pháp này sẽ bảo quản được lâu hơn, dể dàng vận chuyển và ứng dụng cho nhiều quá trình chế biến các sản phẩm khác. GVHD:TIỀN TIẾN NAM 9 SVTH:VÕ VĂN LINL download by : skknchat@gmail.COM – THƯ VIỆ N TÀ I LIỆ U KỸ THUẬ T MIỄ N PHÍ 1.2 TỒNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP 1.1 Bản chất của quá trình sấy Sấy là qúa trình tách pha lỏng ra khỏi vật liệu bằng phương pháp nhiệt, là quá trình khuếch tán do sự chênh lệch ẩm ở bề mặt và bên trong vật liệu, hay nói cách khác do chênh lệch áp suất hơi riêng phần ở bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh.2 Phân loại quá trình sấy Người ta phân biệt ra 2 loại: Sấy tự nhiên: nhờ tác nhân chính là nắng, gió. Tuy nhiên, phơi nắng bị hạn chế lớn là cần diện tích sân phơi rộng và phụ thuộc vào thời tiết, đặc biệt bất lợi trong mùa mưa.
Sấy nhân tạo: là quá trình cần cung cấp nhiệt, nghĩa là phải dung dến tác nhân sấy như khói lò, không khí nóng, hơi quá nhiệt.Quá trính sấy này nhân, dễ điều khiển và triệt để hơn sấy tự nhiên. Và cũng có nhiều cách phân loại: Dựa vào tác nhân sấy: - Sấy bằng không khí hay khói lò. - Sấy thăng hoa. - Sấy bằng tia hồng ngoại hay bằng dòng điện cao tầng.
Dựa vào áp suất làm việc: - Sấy chân không. - Sấy ở áp suất thường. Dựa vào phương pháp làm việc: - Máy sấy liên tục. - Máy sấy gián đoạn.
Dựa vào phương pháp cung cấp nhiệt cho qúa trình sấy: GVHD:TIỀN TIẾN NAM 10 SVTH:VÕ VĂN LINL download by : skknchat@gmail.COM – THƯ VIỆ N TÀ I LIỆ U KỸ THUẬ T MIỄ N PHÍ - Máy sấy tiếp xúc hoặc máy sấy đối lưu. - Máy sấy bức xạ hoặc máy sấy bằng dòng điện cao tầng Dựa vào cấu tạo thiết bị: phòng sấy, hầm sấy, sấy băng tải, sấy trục, sấy thùng quay, sấy tầng sôi, sấy phun… Dựa vào chuyển động tương hỗ của tác nhân sấy và vật liệu sấy: sấy xuôi chiều, ngược chiều, chéo dòng… 1.3 Phương pháp thực hiện Để nâng cao giá trị sử dụng niều mặt của ngô thì các công đoạn sau thu hoạch như làm khô, bảo quản và chế biến nhằm làm giảm tổn thất cũng như duy trì chất lượng ngô là việc làm vô cùng quan trọng và cần thiết. Khi bảo quản ngô hạt phải đặc biệt quan tâm tới tình trạng phôi ngô vì phôi ngô dễ hút ẩm, có sức hấp dẫn mọt cao, dễ hư hỏng. Đặc biệt sẽ xảy ra quá trình hô hấp trong quá trình bảo quản.
Mục tiêu của bảo quản: giữ được đến mức tối đa số lượng và chất lượng của đối tượng bảo quản trong suốt quá trình bảo quản. Ngô hạt không có vỏ như vỏ trấu, nếu điều kiện bảo quản không tốt (ngô chưa chín già, phơi chưa thật khô, dụng cụ chứa đựng không kín.)thì chim, chuột, mốc, mọt có thể phá hỏng hoàn toàn cả kho ngô trong vòng vài ba tháng. Vì vậy cần làm ngô khô đến độ ẩm 12-13% để có thể bảo quản an toàn, hạn chế mức độ hư hỏng. Có thể làm khô ngô khô bằng hai cách: Phơi nắng hoặc sấy.
Nhưng trong đề tài này yêu cầu sử dụng phương pháp sấy cho nên muốn bảo quản lương thực hoặc chế biến sản phẩm chất lượng cao, các loại hạt cần được sấy xuống độ ẩm bảo quản hoặc chế biến. Để thực hiện quá trình sấy có thể sử dụng nhiều hệ thống như buồng sấy, hầm sấy, tháp sấy, thùng sấy…Mỗi hệ thống đều có những ưu, nhược điểm và phạm vi ứng dụng khác nhau. Chế độ sấy có ảnh hưởng rất lớn chất lượng sản phẩm vì sấy là quá trình trao đổi nhiệt và trao đổi chất phức tạp và không những làm thay GVHD:TIỀN TIẾN NAM 11 SVTH:VÕ VĂN LINL download by : skknchat@gmail.COM – THƯ VIỆ N TÀ I LIỆ U KỸ THUẬ T MIỄ N PHÍ đổi cấu trúc vật lý mà còn cả thành phần hóa học của nguyện liệu. Để sấy ngô là nông sản dạng hạt, người ta thường dùng thiết bị sấy tháp hoặc sấy thùng quay.
Ở đồ án môn học này, em chọn thiết bị sấy thùng quay là thiết bị chuyên dụng để sấy vật liệu dạng hạt, cục nhỏ và được dùng rộng rãi trong công nghệ sau thu hoạch. Trong thiết bị sấy thùng quay, vật liệu được sấy ở trạng thái xáo trộn và trao đổi nhiệt đối lưu với tác nhân sấy. Trong quá trình sấy, hạt được đảo trộn mạnh và tiếp xúc tốt với tác nhân sấy nên tốc độ sấy nhanh và hạt được sấy đều hơn và hệ thống sấy thùng quay có thể làm việc liên tục với năng suất lớn. Tác nhân sấy sử dụng cho quá trình sấy có thể là không khí nóng hoặc khói lò.
Quá trình sấy bắp đòi hỏi đảm bảo tính vệ sinh an toàn cho thực phẩm nên ở đây ta chọn tác nhân sấy là không khí, được đun nóng bởi caloriphe, nhiệt cung cấp cho không khí trong caloriphe là từ khói lò. Nhiệt độ tác nhân sấy phụ thuộc vào bản của hạt.