Đề tài Sản xuất đường nha từ khoai lang

Khoai lang có tên khoa học là Ipomoea batatas, thuộc họ Convolvulaceae, là loài cây thân thảo dạng dây leo sống lâu năm, có các lá mọc so le hình tim hay xẻ thùy chân vịt, các hoa có tràng hợp và kích thước trung bình. Rễ củ ăn được có hình dáng thuôn dài và thon, lớp vỏ nhẵn nhụi có màu đỏ, tím, nâu hay trắng. Lớp cùi thịt có màu trắng, vàng, cam hay tím.

doc69 trang | Chia sẻ: vietpd | Lượt xem: 2559 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Sản xuất đường nha từ khoai lang, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
I. NGUYÊN LIỆU 5 1. Sơ lược về khoai lang 5 2. Phân loại khoai lang 5 3. Mùa vụ 6 4. Thành phân hóa học và giá trị dinh dưỡng 6 5.Bảo quản 11 6. Tiêu chuẩn của khoai lang trong sản xuất đường nha 12 II. QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ III. THUYẾT MINH QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ 13 1. Ngâm 13 1.1. Mục đích công nghệ 13 1.2. Các biến đổi 13 1.3. Phương pháp thực hiện 13 1.4. Thiết bị 13 2. Rửa 13 2.1. Mục đích công nghệ 13 2.2. Các biến đổi 13 2.3. Thiết bị 14 3. Nghiền 15 3.1. Mục đích công nghệ 15 3.2. Các biến đổi 15 3.3. Thiết bị 15 3.4.Các yếu tố ảnh hưởng tới hiệu suất nghiền 16 4. Phối trộn – Hồ hóa – Dịch hóa 17 4.1. Quy trình 1 (Dịch hóa ở nhiệt độ thấp 105 – 1080C ) 17 4.1.1. Phối trộn 17 4.1.1.1. Mục đích công nghệ 17 4.1.1.2.Các biến đổi 17 4.1.1.3. Phương pháp thực hiện 17 4.1.1.4. Thiết bị 18 4.1.2. Hồ hóa 18 4.1.2.1. Mục đích công nghệ 18 4.1.2.2.Các biến đổi 18 4.1.2.3. Phương pháp thực hiện 19 4.1.3. Dịch hóa 19 4.1.3.1. Mục đích công nghệ 19 4.1.3.2.Các biến đổi 19 4.1.3.3. Phương pháp thực hiện 20 4.1.3.4. Thiết bị 20 4.2. Quy trình 2 (Dịch hóa ở nhiệt độ thấp 150 – 1600C ) 20 4.2.1. Phối trộn 21 4.2.1.1. Mục đích công nghệ 22 4.2.1.2.Các biến đổi 22 4.2.1.3. Phương pháp thực hiện 22 4.2.1.4. Thiết bị 22 4.2.2. Hồ hóa 22 4.2.2.1. Mục đích công nghệ 22 4.2.2.2.Các biến đổi 22 4.2.2.3. Phương pháp thực hiện 22 4.2.3. Dịch hóa 23 4.2.3.1. Mục đích công nghệ 23 4.2.3.2.Các biến đổi 23 4.2.3.3. Phương pháp thực hiện 24 4.2.3.4. Thiết bị 24 5. Làm nguội 26 5.1. Mục đích công nghệ 26 5.2. Các biến đổi 26 5.3. Phương pháp thực hiện 26 5.4. Thiết bị 26 6. Đường hóa 27 6.1. Mục đích công nghệ 27 6.2. Các biến đổi 27 6.3. Phương pháp thực hiện 28 6.4. Thiết bị 28 7. Tẩy màu 28 7.1. Mục đích công nghệ 28 7.2. Các biến đổi 28 7.3. Phương pháp thực hiện 29 7.4. Thiết bị 29 8. Lọc 29 8.1. Mục đích công nghệ 29 8.2. Các biến đổi 29 8.3. Phương pháp thực hiện 30 8.4. Thiết bị 30 9. Trao đổi ion 30 9.1. Mục đích công nghệ 30 9.2. Các biến đổi 30 9.3. Phương pháp thực hiện 31 9.4. Thiết bị 31 10. Lọc an toàn 32 10.1. Mục đích công nghệ 32 10.2. Các biến đổi 32 10.3. Phương pháp thực hiện và thiết bị 32 11. Chỉnh pH 32 11.1. Mục đích công nghệ 32 11.2. Các biến đổi 32 11.3. Phương pháp thực hiện 32 12.Cô đặc chân không 32 12.1. Mục đích công nghệ 32 12.2. Các biến đổi 33 12.3. Phương pháp thực hiện 33 12.4. Nguyên tắc hoạt động 34 12.Rót sản phẩm 34 12.1. Mục đích công nghệ 34 12.2. Các biến đổi 34 12.3. Phương pháp thực hiện 34 IV. SO SÁNH HAI QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 35 V. SẢN PHẨM 36 VI. THÀNH TỰU CÔNG NGHỆ & HƯỚNG NGIÊN CỨU HIỆN NAY 39 Sản xuất maltodextrin và glucose syrup từ tinh bột chuối trên qui mô phòng thí nghiệm 39 1. Giới thiệu 39 2. Nguyên liệu và phương pháp 40 2.1. Trích ly tinh bột 40 2.2. Chuẩn bị maltodextrin 40 2.3. Chuẩn bị glucose syrup từ tinh bột chuối 41 2.4. Phương pháp phân tích 41 2.4.1. Maltodextrin 41 2.4.2. Glucose syrup 42 3. Kết luận 43 Sản xuất glucose syrup bằng cách sử dụng malt thóc và enzym amyloglucosidase trong thủy phân tinh bột sắn 44 1. Giới thiệu 44 2. Nguyên liệu và phương pháp 45 2.1. Chuẩn bị dịch chiết malt 45 2.2. Xác định năng lực của enzym trong malt thóc 45 2.2.1. Ảnh hưởng của nồng độ RME đến quá trình dịch hóa 45 2.2.2. Ảnh hưởng của nồng độ AMG đến quá trình đường hóa 46 2.2.3. Các bố trí thí nghiệm và phân tích thống kê 46 3. Kết quả và bàn luận 46 3.1. Ản hưởng của nồng độ enzym lên tốc độ phản ứng 48 3.2. Ảnh hưởng của sự kết hợp và nồng độ enzym lên hàm lượng đường 50 3.3 Dùng HPLC cho phân tích dịch thủy phân tinh bột 52 C. Kỹ thuật phân tách sắc ký trong qui trình sản xuất glucose syrup 52 1. Giới thiệu 52 2. Nhựa làm cột trụ phân tách 52 2.1. Dạng ion làm nhựa 53 2.2. Đặc tính chính của nhựa ảnh hưởng đến chất lỏng phân tách 54 3. Hệ thống phân tách sắc ký liên tục 55 Những đòi hỏi cơ bản của quá trình phân tách sắc ký có qui mô công nghiệp sử dụng nhựa như là chất trung gian phân tách 57 Mô tả các hệ thống FAST khác nhau: SMB, SMB nhều giai đoạn, SSMB, dãy liên tục mới 57 3.1. SMB 57 3.2. Qui trình SMB nhiều giai đoạn 58 3.3. SSMB 58 3.4. New sequential multiprofile process 58 c) Hiệu quả phân tách tiêu biểu 59 3.5. Phân xưởng công nghiệp 59 3.5.1. Đòi hỏi về chất lượng của nguyên liệu và nước rửa 60 3.5.2. Ứng dụng kỹ thuật cột 60 4. Mạng lưới phân bố và thu nhận 61 PHỤ LỤC 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 I. NGUYÊN LIỆU 1. Sơ lược về khoai lang Khoai lang có tên khoa học là Ipomoea batatas, thuộc họ Convolvulaceae, là loài cây thân thảo dạng dây leo sống lâu năm, có các lá mọc so le hình tim hay xẻ thùy chân vịt, các hoa có tràng hợp và kích thước trung bình. Rễ củ ăn được có hình dáng thuôn dài và thon, lớp vỏ nhẵn nhụi có màu đỏ, tím, nâu hay trắng. Lớp cùi thịt có màu trắng, vàng, cam hay tím. Khoai lang có nguồn gốc từ khu vực nhiệt đới Châu Mỹ, được con người trồâng cách đây trên 5000 năm. Ngày nay khoai lang được trồng rộng khắp trong các khu vực nhiệt đới và ôn đới ấm . Khoai lang được đưa vào nước ta từ đảo Luzon của Philippin vào cuối đời nhà Minh đô hộ nước ta. Như vậy cây khoai lang là cây nhập nội vào Việt Nam đến nay khoảng 445 năm vào được trồng đầu tiên ở Thanh Hóa- một tỉnh luôn có diện tích trồng khoai lang lớn nhất nước ta từ trước tới nay. Khoai lang được sử dụng một cách rộng rãi do: -Khoai lang là cây dễ trồng, có tính thích ứng và đề kháng rất mạnh .Điều kiện khí hậu, thời tiết, đất đai ở Việt Nam cho phép trồng được nhiều vụ khoai lang một năm mà vẫn cho năng suất thu hoạch khá cao. -Nông dân Việt Nam có những kinh nghiệm lâu đời và quí báu trong nghề trồng khoai lang. -Khoai lang có thời vụ sinh trưởng tương đối ngắn, có tiềm lực năng suất lớn, hơn nữa giống khoai lang ở nước ta rất phong phú. -Về mặt dinh dưỡng, khoai lang chứa nhiều chất dinh dưỡng, dễ tiêu hóa, nhiều năng lượng, nhiều vitamin (nhất là vitamin A). 2. Phân loại khoai lang: Khoai lang có nhiều loại: † Loại to, vỏ trắng, ruột trắng hoặc vàng sẫm, nhiều bột. † Khoai lang bí : củ dài, vỏ đỏ, ruột vàng tươi. † Khoai lang củ dài, vỏ đỏ, ruột vàng. † Khoai lang ngọc nữ : vỏ tím, ruột tím. Hình 1: Một số loại khoai lang 3. Mùa vụ : Trong 8 vùng trải dài của đất nước ta, xét cả 3 mặt : diện tích, năng suất và sản lượng cây khoai lang, ta có 3 vùng chủ lực là: đồng bằng sông Hồng, Đông Bắc và Bắc Trung Bộ. Trong đó vùng Bắc Trung Bộ có diện tích và sản lượng khoai lang cao nhất. Vùng đồng bằng sông Hồng chiếm ưu thế về năng suất. Cụ thể mùa vụ được trồng như sau: †Khoai lang vụ đơng xuân : trồng tháng 11-12, thu họach tháng 4-5 Diện tích khoai lang vụ đơng xuân chiếm tương đối lớn so với diện tích trồng khoai cả nước. Nĩi chung vụ đơng xuân cĩ thể trồng ở tất cả các vùng, năng suất vụ này cao. †Khoai lang vụ đơng : trồng tháng 9-10, thu họach tháng 1-2 Trồng chủ yếu trên diện tích tăng vụ. Trồng ở đồng bằng và trung du Bắc Bộ. †Khoai lang vụ xuân: trồng tháng 2-3, thu họach tháng 6-7. Chủ yếu trồng ở đồng bằng và trung du Bắc Bộ. Hình 2 : Thu hoạch khoai lang †Khoai lang vụ hè thu : trồng tháng 6-7, thu họach tháng 10-11. được trồng ở các tỉnh miền núi phía Bắc, Tây Nguyên và Đơng Nam Bộ, năng suất khá cao. 4. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng: Củ khoai lang là sản phẩm thu họach chính, cho lượng calo là 113 calo/100 gam. Thành phần dinh dưỡng của nĩ là đường, tinh bột, ngồi ra cịn cĩ các thành phần khác như protein và các vitamin (vitamin C, caroten, B1, B2...), các chất khoáng (P, Fe,...) gĩp phần quan trọng trong dinh dưỡng của con người, nhất là các nước đang phát t Bảng 1:Thành phần hố học của khoai lang Thành phần Hàm lượng(%) Nước 68.0 Protein 0.8 Lipid 0.2 Glucid 28.5 Cellulose 1.3 Tro 1.2 4.1.Chất khơ: Củ khoai lang cũng như các lọai rễ củ thân củ khác, thơng thường cĩ hàm lượng nước cao, do vậy hàm lượng chất khơ thấp, trung bình khoảng 30 % nhưng cĩ biến động phụ thuộc vào các yếu tố như giống, khí hậu, độ dài ngày, lọai đất, tỉ lệ sâu bệnh, kỹ thuật trồng trọt. Khoai lang ở Việt Nam có hàm lượng chất khô biến động từ 19,2-33,6 % 4.2.Glucid Glucid là thành phần chủ yếu của chất khơ (chiếm 80-90% hàm lượng chất khơ) và chiếm 24-27% trọng lượng tươi. Thành phần của glucid chủ yếu là đường và tinh bột, ngoài ra cịn cĩ các chất khác như pectin, cellulose, hemicellulose, chiếm số lượng ít. Thành phần tương ứng của glucid khơng những phụ thuộc vào giống và độ chín của củ mà còn phụ thuộc vào thời gian bảo quản, nấu nướng, chế biến và cĩ ảnh hưởng đáng kể đến các yếu tố chất lượng như độ cứng, độ khơ, cảm giác ngon miệng,… èTinh bột: Trung bình chiếm khoảng 60-70% chất khơ, tỉ lệ của tinh bột so với các hợp chất glucid khác biến động lớn. Lượng tinh bột phụ thuộc vào giống, thời vụ, đất trồng, thời vụ, khoảng cách gieo trồng... èĐường: Sự biến động về hàm lượng đường tổng từ 5-10 % trọng lượng khoai lang. Yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hàm lượng đường trong củ khoai lang là giống, ngồi ra cịn cĩ các yếu tố khác như thời gian thu hoạch, bảo quản… Thành phần của đường gồm saccharose, glucose, fructose, và một ít maltose. Bảng 2: Thành phần của đường trong củ khoai lang Thành phần Hàm lượng(%) Saccharosse 5,16 ÷ 10,95% Glucose 2,11 ÷ 4,61% Maltose 1,59 ÷ 6,85% Fructose 1,16 ÷ 3,56% è Chất xơ Xơ đĩng vai trị quan trọng trong việc phịng chống một số bệnh như ung thư, đái đường, tim mạch... Xơ ăn được bao gồm các hợp chất pectin, cellulose và hemicellulose. Hàm lượng chất xơ ăn được trong các giống khoai lang của đảo Tonga là 4%, của Mỹ là 3,6%. Ngồi ra cịn chứa 0,4% lignin. Sporamin (chiếm 80% protein hịa tan) và cĩ thể phân thành 2 loại là sporamin A và B 4.3. Protein: Hàm lượng protein trong các giống khoai lang là khơng cao, trung bình khoảng 5% chất khơ. Hàm lượng protein thơ khơng cao nhưng do khoai lang cĩ năng suất củ cao, nên protein thu được trên một đơn vị trồng trọt là đáng kể, khơng thua kém các loại ngũ cốc. Ngồi ra thành phần các acid amin trong protein của khoai lang khá cân đối, nhất là các acid amin khơng thay thế. Bảng 3: Thành phần acid amin khơng thay thế của củ khoai lang (tính theo % trọng lượng khơ của protein thơ) Acid amin Hàm lượng(%) Arginin 2.9 Histidine 1.4 Lysine 4.3 Tryptophane 1.8 Phenylalanine 4.3 Methionine 1.7 Threonine 3.8 Leucine 4.8 Isoleucine 3.6 Valine 5.6 4.4. Vitamin Khoai lang cĩ chứa nhiều loại vitamin như C, A, B1, B2, PP, acid pentotenic. Nhiều loại khoai lang hàm lượng vitamin cĩ thể lên đến 50 mg%. Khoai lang nghệ cịn chứa nhiều caroten đến 44,6 mg%, trong khi đĩ giống khoai lang trắng chỉ chứa 0,5mg% caroten. Bảng 4: Thành phần vitamin của khoai lang Thành phần Hàm lượng (mg%) Vitamin A 7,4 Vitamin B1 0,88 Vitamin B2 10,88 Vitamin PP 13,4 Acid pentotenic 11,1 Các vitamin tập trung nhiều ở vịng ngồi của ruột củ. Vỏ và phần trung tâm củ chứa ít vitamin hơn. 4.5.Khống: Thành phần khống trong khoai lang biến động tương đối lớn tuỳ thuộc vào loại đất trồng và phân bĩn sử dụng. Bảng 5 : Thành phần khống chủ yếu trong khoai lang (% so với trọng lượng tro) Thành phần Hàm lượng(%) Cl 2.5 K2O 58.1 Na2O 8.1 CaO 5.6 MgO 4.1 Fe2O3 0.54 Mn2O3 Vết P2O5 16.1 SO3 2.9 4.6.Enzym: Khoai lang cĩ hệ enzym phức tạp. Sau khi thu hoạch các enzym đều hoạt động mạnh nhưng mạnh hơn cả là amylase. Do amylase thuỷ phân tinh bột thành đường nên sau khi thu hoạch lượng tinh bột trong củ giảm, độ ngọt của khoai tăng. Khoai lang cĩ nhiều mủ, trong mủ khoai cĩ chứa sắc tố, tanin, enzym, là những chất sinh màu trong quá trình chế biến. Chúng ta thường gặp hiện tượng biến màu từ nâu sang nâu sẫm rồi đen. Đĩ là hiện tượng oxy hố của một số chất hữu cơ trong củ với sự tham gia của các enzym. Enzym trong khoai lang tích tụ nhiều ở mầm củ. 5. Bảo quản: Khoai lang tươi rất khĩ bảo quản do: Lượng nước trong củ khoai lang lớn do đĩ hoạt động sinh lý của củ khoai lang khá mạnh làm cho khối lượng chất dinh dưỡng trong củ hao hụt nhanh (40÷50% sau vài tháng bảo quản). Củ khoai cĩ hàm lượng đường cao, cĩ nhiều enzym hoạt động, rất dễ bị thối, hư hỏng. Các yếu tố bên ngồi cũng ảnh hưởng rõ rệt đến việc bảo quản khoai lang như thời tiết, nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng,… Thời gian thu hoạch vụ khoai chính là mùa mưa nên ruộng khoai thường bị ngập nước, khoai thường dễ bị thối hỏng. Vỏ củ khoai mỏng, thân củ dễ bị gãy, dập nát nên khi đào vận chuyển thường khơng cịn nguyên vẹn, bị giảm khả năng chống đỡ với các ảnh hưởng của ngoại cảnh. Khoai khơng ưa nĩng và cũng khơng ưa lạnh. Ở nhiệt độ cao hơn 250C khoai sẽ hơ hấp mạnh, độ hoạt động của các enzym tăng, sâu hà phát triển mạnh làm khoai chĩng bị hư hỏng. Bảo quản ở dưới 100C thì khoai bị cĩng và nhanh chĩng bị thối nhũn. Nhiệt độ và độ ẩm thích hợp để bảo quản khoai lang là khoảng 12 ÷ 150C và 58 ÷95%. Khoai lang khơng ưa mơi trường yếm khí, nếu nơi bảo quản ít thống, khoai dần dần chuyển sang hơ hấp yếm khí, sinh ra rượu làm khoai chĩng thối. Muốn bảo quản khoai được lâu, củ khơng bị thối thường phải đào hầm. Cĩ hai loại hầm thơng thường, hầm sâu và hầm cạn. Hầm cạn dùng rơm rạ hoặc thân cây khơ để giữ ẩm. Hầm vần đặt sâu dưới đất để lợi dụng nhiệt độ thấp. Hầm phải được đào nơi khơ ráo cĩ nắp đậy, ống thơng hơi, cĩ đặt nhiệt kế và ẩm kế để theo dõi nhiệt độ và độ ẩm trong hầm. Khoai được xếp từng lớp và thành từng đống cao trong hầm. Khi bảo quản hồn tồn kín trong hầm, phải điều chỉnh nhiệt độ trong phạm vi 9÷150C, cịn độ ẩm khơng vượt quá 75% mới đảm bảo chất lượng trong thời gian bảo quản. 6. Tiêu chuẩn của khoai lang trong sản xuất đường nha: Bảng 6 : Hàm lượng các chất trong khoai lang: Nước 68.1 Glucid 27.1 Cellulose 0.9 Protein 1.6 Chất béo 0.5 Tro 1 Lượng tinh bột trong khoai lang thường dao động từ 15-31%, kích thước hạt tinh bột từ 15-80 mm, lượng đường từ 5-10%. Củ khoai chắc, không bị héo, hư hại hay côn trùng cắn phá Chọn loại củ ruột trắng hoặc ruột vàng. III. THUYẾT MINH QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ 1. Ngâm 1.1. Mục đích công nghệ Chuẩn bị : Làm cho củ mềm ra, giảm nhẹ quá trình mài hoặc nghiền. Hoàn thiện: Làm bở và loại bỏ một phần tạp chất bám vào nguyên liệu. 1.2. Các biến đổi Hòa tan sơ bộ các sắc tố, hòa tan và ngăn cách không cho các chất tannin tác dụng với oxy làm giảm màu sắc tự nhiên của sản phẩm. 1.3. Phương pháp thực hiện Thông số kỹ thuật: Thời gian : 4-8h tùy theo loại nguyên liệu và mức độ nhiễm bẩn từ củ. Hóa chất sử dụng : CaO (1,5 kg/m3 nước ngâm) 1.4. Thiết bị Bể ngâm được xây bằng gạch hoặc bêtông. Đáy bể hơi dốc để dễ dàng tháo kiệt nước và làm vệ sinh. Ở góc bể sát đáy có cửa tháo nước và vòi cấp nước trên miệng bể. 2. Rửa 2.1. Mục đích công nghệ Chuẩn bị : Rửa sạch đất cát, đá, tạp chất…chuẩn bị cho quá trình nghiền tiếp theo. Tránh làm mòn răng máy nghiền và làm giảm hiệu suất nghiền. Hoàn thiện : Hạn chế hiện tượng tạp chất lẫn vào tinh bột làm tăng độ tro, độ màu thành phẩm. 2.2. Các biến đổi Biến đổi vật lý : Sau khi rửa sẽ tách được 94-97% tổng tạp chất (cát sạn, đất đá,...) ra khỏi củ, khối lượng củ giảm còn 93-94,5%. Biến đổi hóa lý : Có sự tách một số chất hoà tan trong nguyên liệu như sắc tố, tannin… vào trong nước rửa. Biến đổi hóa sinh : Sự hoạt động của các enzyme oxi hóa làm đen sản phẩm. 2.3. Thiết bị Thiết bị rửa củ thường dùng là thùng hình trụ có đục lỗ, để ngập một phần trong nước. Hình 3 : Thiết bị rửa củ Nguyên tắc hoạt động: Củ được rửa sạch dưới áp lực của nước và ma sát giữa các củ cũng như ma sát giữa củ với thành thiết bị và với cánh quay. Củ được đảo trộn mạnh và đẩy về phía trước nhờ bàn chải trục vít. Một dòng nước chảy qua bể ngược chiều với củ. Một bơm ly tâm được lắp ở một đầu của thùng và được nối với một loạt các đầu phun, nước với áp suất cao được xịt từ các đầu phun ngược với hướng chuyển động của củ, đảm bảo cho củ được rửa sạch. Hoạt động kết hợp của các dòng nước có áp suất cao, sự cọ xát của củ vào thành thiết bị và vào nhau giúp loại bớt hầu hết lớp đất đá. Thông số kỹ thuật : Chiều dài thiết bị : 8m Chiều dài phần thanh trộn ngập nước : 3,4 m Khoảng cách giữa 2 cánh kế tiếp : 40 – 80 mm Năng suất theo nguyên liệu : 175 tấn/ ngày Đường kính (chiều rộng) thiết bị : 0,8 – 1,2 m Tùy thuộc mức độ và đặc tính tạp chất của nguyên liệu mà thời gian rửa có thể từ 8-15 phút, chi phí nước rửa từ 2-4 tấn / 1 tấn nguyên liệu. 3. Nghiền 3.1. Mục đích công nghệ Khai thác : Quá trình nghiền nhằm mục đích phá vỡ màng tế bào khoai lang để giải phóng tinh bột khỏi tế bào. Đây là khâu quan trọng nhất trong việc quyết định hiệu suất thu hồi tinh bột. Sự phá vỡ màng tế bào càng triệt để thì hiệu suất tách tinh bột càng cao. 3.2. Các biến đổi Biến đổi vật lí : Có sự thay đổi kích thước của nguyên liệu. Tế bào tinh bột bị phá vỡ giải phóng tinh bột dưới dạng những hạt có kích thước nhỏ. Nguyên liệu bây giờ là khối bột nhão mịn có độ ẩm khoảng 80% (độ mịn khác nhau tuỳ theo công nghệ và thiết bị sử dụng). Biến đổi hoá sinh : Khi xé nát vỏ tế bào, các enzyme trong tế bào cũng được giải phóng và có điều kiện hoạt động, nhất là các enzyme thuỷ phân tinh bột , enzyme oxi hoá khử như polyphenol oxidase sẽ làm sẫm màu sản phẩm. Biến đổi sinh học : Vì củ rửa sạch trước khi nghiền và thời gian không quá lâu nên sự phát triển của vi sinh vật là không đáng kể. 3.3. Thiết bị Ta sử dụng máy nghiền Jahn có roto làm bằng thép với đường kính từ 40-50 cm, độ dài từ 30-50 cm. Các lưỡi dao răng cưa được bố trí dọc theo các rãnh được khắc xung quanh chu vi của trống. Lưỡi dao có 8-10 răng cưa/cm, đặt cách xa nhau 6-10 mm, cao hơn bề mặt khoảng 1mm. Tốc độ quay tối ưu của roto :1000 vòng/phút. Hiệu suất nạo sau lần nạo đầu tiên : 85%. Hiệu suất nạo tổng thể sau lần nạo thứ cấp : 90%. Hình 4 : Cấu tạo thiết bị nghiền Nguyên tắc hoạt động : Nhờ sự cọ xát liên tục giữa các lưỡi dao mà các tế bào khoai lang bị phá vỡ, trong đó một lượng lớn hạt tinh bột được giải phóng. Thông số kỹ thuật : Tốc độ quay : 1000 – 2000 vòng/phút Tốc độ tang quay : 50m/s Đường kính tang quay : 0,4 – 0,7m Số lượng búa nghiền Kích thước lỗ lưới Lưỡi cưa thường được chế tạo bằng thép dẻo, cứng, dày 0,8mm, chiều cao răng 2mm, trên 1cm có 8 răng. Năng suất khoảng 10 tấn củ khoai lang tươi mỗi ngày. 3.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất nghiền. Số vòng quay: số vòng quay càng lớn thì hiệu suất nghiền càng cao. Lỗ lưới nhỏ thì hiệu suất nghiền lớn nhưng năng suất