Đề tài So sánh khả năng xử lý nước thải chứa tinh bột ở quy mô phòng thí nghiệm của một số chế phẩm xử lý nước thải tinh bột hiện nay trên thị trường

LỜI MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Trong các mặt hàng nông nghiệp xuất khẩu chủ lực của Việt Nam, khoai mì lát khô và tinh bột mì chiếm một tỷ lệ đáng kể. Hiện nay cả nước có trên 500.000 ha trồng mì với sản lượng trên 8 triệu tấn/năm. Toàn quốc có khoảng 60 nhà máy chế biến tinh bột mì có quy mô công nghiệp với tổng công suất chế biến mỗi năm hơn nửa triệu tấn tinh bột mì đồng thời cũng thải ra lượng nước thải rất lớn. Bên cạnh đó, các nhà máy sản xuất thực phẩm được chế biến từ tinh bột như bún, bánh phở, nui, hủ tiếu,… cũng thải ra môi trường một lượng không nhỏ nước thải chưa qua xử lý hoặc xử lý chưa đạt yêu cầu cho phép. Nước thải từ các nhà máy sản xuất tinh bột có hàm lượng chất hữu cơ cao, nếu không được xử lý khi xả ra các ao hồ, sông suối sẽ gây ô nhiễm môi trường nước, đất và cả không khí, ảnh hưởng đến con người và sinh giới xung quanh. Cụ thể là việc rất nhiều nhà máy sản xuất tinh bột mì như Vedan - Đồng Nai, Thanh Chương - Nghệ An, nhà máy tinh bột sắn Pococev - Thừa Thiên Huế, cơ sở chế biến tinh bột mì Ngọc Thạch - Bình Thuận,… đã bị đình chỉ hoạt động do những ảnh hưởng nghiêm trọng từ việc xả thải ra môi trường sống của người dân trong khu vực. Trước thực trạng trên, yêu cầu thực tiễn đặt ra là phải có một biện pháp cụ thể, thích hợp và tiết kiệm kinh phí để xử lý nước thải nhằm làm giảm thiểu ô nhiễm do nước thải ngành tinh bột khoai mì gây ra. Hiện nay, trên thị trường đã có một số chế phẩm sinh học do các công ty bảo vệ môi trường và xử lý nước thải sản xuất đã cho hiệu quả xử lý cao, chi phí thấp và phù hợp với quy mô sản xuất nhỏ của nước ta. Để tìm hiểu rõ hơn về hiệu quả xử lý của các chế phẩm hiện nay trên thị trường, tôi đã tiến hành đề tài: “So sánh khả năng xử lý nước thải chứa tinh bột ở quy mô phòng thí nghiệm của một số chế phẩm xử lý nước thải tinh bột hiện nay trên thị trường”. 2. Mục đích Tìm hiểu tổng quan về tinh bột và ngành công nghiệp sản xuất tinh bột mì. Tìm hiểu về nước thải sản xuất tinh bột mì và khả năng xử lý nước thải sản xuất tinh bột mì bằng phương pháp sinh học. Thử nghiệm khả năng xử lý của các chế phẩm vi sinh hiện nay trên thị trường. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TINH BỘT VÀ CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT TINH BỘT MÌ 1.1 Tổng quan về tinh bột 1.1.1 Cấu tạo Tinh bột thuộc nhóm hợp chất hữu cơ cao phân tử gọi là polysaccharide gồm các đơn phân là glucose liên kết với nhau bằng liên kết α-glycoside, công thức phân tử là (C6H10O5)n trong đó n từ vài trăm đến hơn một triệu và tỷ lệ C:H:O là 6:10:5. Liên kết nhánh Hình 1.1 Công thức cấu tạo của tinh bột Bảng 1.1 Hàm lượng tinh bột của một số loại củ quả Loại hạt Kích thước hạt (µm) Hình dáng hạt Hàm lượng tinh bột (%) Hạt ngô 10 - 30 Đa giác hoặc tròn 25 Lúa mì 5 - 50 Tròn 20 Lúa 2 -10 Đa giác 13 - 35 Đậu đỗ 30 - 50 Tròn 46 - 54 Khoai mì 5 - 35 Tròn 35 Khoai tây 1 - 120 Bầu dục 23 Khoai lang 5 - 50 Bầu dục 20 1.1.2 Phân loại Tinh bột là hỗn hợp gồm hai loại polysaccharide là: amylose và amylopectin. Tỷ lệ amylose / amylopectin thay đổi tùy theo từng loại tinh bột, thông thường là ¼. Trong tinh bột loại nếp (gạo nếp hoặc ngô nếp) amylopectin chiếm gần 100%. Trong tinh bột đậu xanh hàm lượng amylose chiếm khoảng 50%. Amylose: là polymer mạch thẳng, có trọng lượng phân tử 50000 – 160000 Da, được cấu tạo từ 500 – 2000 phân tử D-glucose nối với nhau bởi liên kết α-1,4 glycoside tạo thành một mạch xoắn dài không phân nhánh. Amylose nguyên chất có mức độ trùng hợp không phải hàng trăm mà là hàng ngàn. Có hai loại amylose: - Amylose có mức độ trùng hợp tương đối thấp (khoảng 2000) thường không có cấu trúc bất thường và bị thủy phân hoàn toàn bởi β-amylase. - Amylose có mức độ trùng hợp lớn hơn, có cấu trúc phức tạp đối với β-amylase nên chỉ bị phân hủy 60%. Trong hạt tinh bột, trong dung dịch hoặc ở trạng thái thoái hóa thì amylose thường có cấu hình mạch giãn, khi thêm tác nhân kết tủa vào, amylose mới chuyển thành dạng xoắn ốc. Mỗi vòng xoắn ốc gồm 6 đơn vị glucose. Đường kính của xoắn ốc là 12,97 A0, chiều cao của vòng xoắn là 7,91 A0. Các nhóm hydroxyl của các gốc glucose được bố trí ở phía ngoài xoắn ốc, bên trong là các nhóm C-H. Hình 1.2 Cấu tạo của amylose Amylopectin: là polymer mạch nhánh, có trọng lượng phân tử 400000 đến hàng chục triệu Da, được cấu tạo từ 600 – 6000 phân tử D-glucose, nối với nhau bởi liên kết α-1,4 glycoside và α-1,6 glycoside tạo thành mạch có nhiều nhánh. Mỗi liên kết nhánh này làm cho phân tử phức tạp hơn, chiều dài của mỗi chuỗi mạch nhánh khoảng 25 – 30 đơn vị glucose. Hình 1.3 Cấu tạo của amylopectin 1.1.3 Tính chất vật lý 1.1.3.1 Độ tan của tinh bột Amylose mới tách từ tinh bột có độ tan cao hơn song không bền, nhanh chóng bị thoái hóa trở lại, không hòa tan trong nước. Amylopectin khó tan trong nước ở nhiệt độ thường mà chỉ tan trong nước nóng. Tinh bột bị kết tủa trong cồn, vì vậy cồn là một tác nhân tốt để tăng hiệu quả thu hồi tinh bột. 1.1.3.2 Sự trương nở Khi ngâm tinh bột vào nước thì thể tích hạt tăng lên do sự hấp thụ nước, làm cho hạt tinh bột trương phồng lên. Hiện tượng này gọi là hiện tượng trương nở của hạt tinh bột. Độ tăng kích thước của các loại tinh bột khi ngâm vào nước là khác nhau, ví dụ như: tinh bột bắp có sự trương nở là 9.1%, tinh bột khoai tây là 12.7%, còn tinh bột mì là 28.4%,… 1.1.3.3 Tính hồ hóa của tinh bột Nhiệt độ để phá vỡ hạt tinh bột chuyển từ trạng thái ban đầu thành dung dịch keo gọi là nhiệt độ hồ hóa. Phần lớn tinh bột bị hồ hóa khi nấu và trạng thái trương nở được sử dụng nhiều hơn ở trạng thái tự nhiên. Các biến đổi hóa lý khi hồ hóa như sau: hạt tinh bột trương lên, tăng độ trong suốt và độ nhớt, các phân tử mạch thẳng và nhỏ thì hòa tan và sau đó tự liên hợp với nhau để tạo thành gel. Nhiệt độ hồ hóa không phải là một điểm mà là một khoảng nhiệt độ nhất định. Tùy điều kiện hồ hóa như nhiệt độ, nguồn gốc tinh bột, kích thước hạt và pH mà nhiệt độ phá vỡ và trương nở của tinh bột biến đổi một cách rộng lớn. Bảng 1.2 Nhiệt độ hồ hóa của một số loại tinh bột Tinh bột tự nhiên Nhiệt độ hồ hóa (Tp) Ngô 62 – 73 Lúa miến 68 – 75 Lúa mì 68 – 75 Gạo 68 – 74 Khoai mì 52 – 59 Khoai tây 59 – 70 1.1.3.4 Độ nhớt của tinh bột Một trong những tính chất quan trọng của tinh bột có ảnh hưởng đến chất lượng và kết cấu của nhiều sản phẩm thực phẩm đó là độ nhớt và độ dẻo. Phân tử tinh bột có nhiều nhóm hydroxyl có khả năng liên kết được với nhau làm cho phân tử tinh bột tập hợp lại, giữ nhiều nước hơn khiến cho dung dịch có độ đặc, độ dính, độ dẻo và độ nhớt cao hơn. Yếu tố ảnh hưởng đến độ nhớt của dung dịch tinh bột như: kích thước, thể tích, cấu trúc, và sự bất đối xứng của phân tử. Ngoài ra, nồng độ tinh bột, pH, nhiệt độ, tác nhân oxy hóa, các thuốc thử phá hủy liên kết hydro đều làm cho tương tác của các phân tử tinh bột thay đổi do đó làm thay đổi độ nhớt của dung dịch tinh bột. 1.1.3.5 Khả năng tạo gel và sự thoái hóa của gel Tinh bột sau khi hồ hóa và để nguội, các phân tử sẽ tương tác nhau và sắp xếp lại một cách có trật tự để tạo thành gel tinh bột với cấu trúc mạng ba chiều. Để tạo được gel thì dung dịch tinh bột phải có nồng độ đậm đặc vừa phải, phải được hồ hóa để chuyển tinh bột thành trạng thái hòa tan và sau đó được để nguội ở trạng thái yên tĩnh. Trong gel tinh bột chỉ có các liên kết hydro tham gia, có thể nối trực tiếp các mạch polyglucoside hoặc gián tiếp qua phân tử nước. Khi gel tinh bột để nguội một thời gian dài sẽ co lại và lượng dịch thể sẽ thoát ra, gọi là sự thoái hóa. Quá trình này sẽ càng tăng mạnh nếu gel để ở lạnh đông rồi sau đó rã đông. 1.1.4 Tính chất hóa học 1.1.4.1 Phản ứng thủy phân Một tính chất quan trọng của tinh bột là quá trình thủy phân liên kết giữa các đơn vị glucose bằng acid hoặc bằng enzyme. Acid có thể thủy phân tinh bột ở dạng hạt ban đầu hoặc ở dạng hồ hóa, còn enzyme chỉ thủy phân hiệu quả ở dạng hồ hóa. Một số enzyme thường dùng là α-amylase, β-amylase,…Acid và enzyme giống nhau là đều thủy phân các phân tử tinh bột bằng cách thủy phân liên kết α-D 1,4 glycoside. Đặc trưng của phản ứng này là sự giảm nhanh độ nhớt và sinh ra đường. Hình 1.4 Phản ứng thủy phân của tinh bột Các nhóm hydroxyl trong tinh bột có thể bị oxy hóa tạo thành aldehyte, cetone và tạo thành các nhóm carboxyl. Quá trình oxy hóa thay đổi tùy thuộc vào tác nhân oxy hóa và điều kiện tiến hành phản ứng. Quá trình oxy hóa tinh bột trong môi trường kiềm bằng hypoclorit là một trong những phản ứng hay dùng, tạo ra nhóm carboxyl trên tinh bột và một số lượng nhóm carbonyl. Quá trình này còn làm giảm chiều dài mạch tinh bột và tăng khả năng hòa tan trong nước. Các nhóm hydroxyl trong tinh bột có thể được ete hóa và este hóa. Một số monomer vinyl (vinyl acetate, acetic anhydride,…) đã được dùng để ghép lên tinh bột. Quá trình ghép được thực hiện khi các gốc tự do tấn công lên tinh bột và tạo ra các gốc tự do trên tinh bột ở các nhóm hydroxyl. Những nhóm hydroxyl trong tinh bột có khả năng phản ứng với aldehyte trong môi trường acid. Khi đó xảy ra phản ứng ngưng tụ tạo liên kết ngang giữa các phân tử tinh bột gần nhau. Sản phẩm tạo thành không có khả năng tan trong nước. 1.1.4.2 Phản ứng tạo phức Phản ứng rất đặc trưng của tinh bột là phản ứng tạo màu với iot. Khi tương tác với iot, amylose sẽ cho phức màu xanh đặc trưng còn amylopectin cho phức màu nâu tím. Vì vậy, iot có thể coi là thuốc thử đặc trưng định tính tinh bột bằng phương pháp trắc quan. Phản ứng xảy ra khi các phân tử amylose phải có dạng xoắn ốc hình thành đường xoắn ốc đơn của amylose bao quanh phân tử iot. Dextrin là nhóm carbohydrate có khối lượng phân tử thấp, được tạo ra bởi phản ứng thủy phân của tinh bột. Dextrin là hỗn hợp polymer của D-glucose liên kết với các nhóm α-1,4 glycoside và α-1,6 glycoside. Các dextrin có ít hơn 6 gốc glucose (pentose, hexose,…) không cho phản ứng với iot vì không tạo được một vòng xoắn ốc hoàn chỉnh. Acid và một số muối như KI, Na2SO4 tăng cường độ phản ứng. Amylose với cấu hình xoắn ốc hấp thụ được 20% khối lượng iot, tương ứng với một vòng xoắn một phân tử iot. Hình 1.5 Phản ứng tạo phức giữa tinh bột với Iot Ngoài khả năng tạo phức với iot, amylose còn có khả năng tạo phức với nhiều chất hữu cơ có cực cũng như không cực như: các rượu no, các rượu thơm, phenol, các cetone phân tử lượng thấp. 1.1.4.3 Tính hấp thụ của tinh bột Hạt tinh bột có cấu tạo lỗ xốp nên khi tương tác với các chất bị hấp thụ thì bề mặt trong và ngoài của tinh bột đều tham gia. Vì vậy trong quá trình bảo quản, sấy và chế biến cần phải hết sức quan tâm tính chất này. Các ion liên kết với tinh bột thường ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ của tinh bột. Khả năng hấp thụ của các loại tinh bột phụ thuộc cấu trúc bên trong của hạt và khả năng trương nở của chúng. 1.1.5 Một số phương pháp xác định các chỉ số cơ bản của tinh bột 1.1.5.1 Xác định tinh bột bằng phương pháp so màu Hovencamp Hermelink đưa ra phương pháp so màu nhanh. Nguyên tắc dựa vào khả năng phản ứng màu đặc trưng của amylose và amylopectin với dung dịch lugol. Nồng độ cơ chất càng cao thì phức tạo màu càng đậm và khả năng hấp thụ ánh sáng càng thấp. Amylose hấp thụ ánh sáng mạnh ở bước sóng 618nm còn amylopectin hấp thụ ở bước sóng 550nm. Cho nên dùng phương pháp đo quang để xác định hàm lượng amylose và amylopectin trong tinh bột. Tách amylose và amylopectin Để xác định amylose và amylopectin trong tinh bột thì phải có amylose và amylopectin chuẩn của tinh bột đó, nên phải tách amylose và amylopectin trong tinh bột đó. Tách amylose từ tinh bột: Trình tự tiến hành như sau: Kết tủa chọn lọc amylose nhờ xyclohexanol. Làm sạch amylose bằng phương pháp kết tủa với butanol tinh khiết Tách amylose khỏi các dung môi hữu cơ và sấy khô kết tủa thu được Tách amylopectin từ tinh bột: tốt nhất tách từ tinh bột nếp vì nó chiếm gần như 100%. Tách amylopectin từ tinh bột nếp bằng dung dịch NaOH 0,1%. Xây dựng đồ thị đường chuẩn Đồ thị đường chuẩn là đồ thị gồm các đường thẳng biểu hiện mật độ quang của dung dịch amylose và amylopectin tinh khiết ở các giá trị nồng độ khác nhau của các bước sóng 550nm và 618nm. Để xác định đồ thị đường chuẩn tiến hành như sau: hòa tan 25mg amylose hoặc amylopectin trong 10ml dung dịch HClO4 45%, định mức thành 100ml, sau đó pha loãng dung dịch thành các dung dịch có nồng độ 1.25; 2.5; 5 và 10 mg/100 ml. Lấy 4ml của mỗi loại cho vào cốc thuỷ tinh, thêm vào mỗi cốc 5ml dung dịch lugol, lắc đều cho vào cuvet và đo trên máy so màu lần lượt các bước sóng 550 và 618nm. Xác định hàm lượng amylose và amylopectin trong tinh bột Tiến hành thí nghiệm xác định mật độ quang của dung dịch tinh bột ở các nồng độ khác nhau lần lượt tại các bước sóng giống như phần xác định đường chuẩn. Sau đó tính giá trị R (R là tỉ số mật độ quang của dung dịch tinh bột ở các bước sóng 618 và 550nm). Từ đó tính được hàm lượng amylose và amylopectin có trong tinh bột. Bảng 1.3 Hàm lượng amylose và amylopectin theo tính toán. Loại tinh bột Hàm lượng amylose (%) Hàm lượng amylopectin (%) Khoai mì 13 87 Sắn dây 14 76 Huỳnh tinh 16 84 1.1.5.2 Xác định nhiệt độ hồ hóa của tinh bột bằng phương pháp phân tích nhiệt vi sai Nhiệt độ hồ hóa là nhiệt độ để phá vỡ hạt, chuyển tinh bột từ trạng thái đầu có độ hydrat hóa khác nhau thành dung dịch keo, nhiều tính chất chức năng và tính chất cơ cấu trúc của tinh bột chỉ được thể hiện rõ sau khi đã được hồ hóa (tính nhớt, dẻo, dai, bền, độ trong suốt, khả năng tạo gel, tạo độ đặc, tạo màng,...). Trong công nghiệp dệt, giấy thì nhiệt độ hồ hóa là thông số rất cần thiết. Trong công nghiệp biến hình thì nhiệt độ hồ hóa là mốc quan trọng để điều chỉnh các thông số công nghệ. Có nhiều phương pháp xác định nhiệt độ hồ hóa. Theo dõi độ nhớt của dung dịch tinh bột theo nhiệt độ bằng nhiều loại nhớt kế khác nhau, bằng kính hiển vi, cộng hưởng từ hạt nhân. Tuy nhiên, phương pháp phân tích nhiệt vi sai tiến hành nhanh chóng, chính xác, xác định được điểm nhiệt độ hồ hóa. Xác định nhiệt độ hồ hóa bằng phương pháp phân tích nhiệt vi sai, kỹ thuật DSC đã được Poonam và Dollimre áp dụng năm 1998. Nguyên tắc của phương pháp này là dò tìm sự khác nhau về nhiệt độ giữa mẫu trắng là nước cất và tinh bột nguyên chất trong quá trình nâng nhiệt từ 30 – 900C ở môi trường xác định. Đường cong biểu diễn sự thay đổi nhiệt độ này được gọi là đường cong của giản đồ DSC. Sự thay đổi trạng thái của tinh bột từ dạng dung dịch sang dạng hồ sẽ làm cho đường cong DSC có điểm uốn. Lấy đạo hàm của đường cong này, chúng ta sẽ có đường cong DTA. Thí nghiệm được tiến hành trên thiết bị TA, dòng không khí được sử dụng có tốc độ 100ml/phút. Chén đựng mẫu thí nghiệm bằng bạch kim. Cân 1mg tinh bột trộn với 9ml nước cất rồi cho vào chén bạch kim, đưa vào máy cùng lúc với mẫu trắng, và tiến hành phân tích nhiệt. Nhiệt độ nâng trong khoảng từ 30 đến trên 900C, tốc độ đốt nóng khoảng 100C/ phút. Nhiệt độ hồ hóa được xác định là nhiệt độ cao nhất (Tp) của đường cong DTA. Bảng 1.4 Nhiệt độ hồ hóa của tinh bột đo bằng kỹ thuật DSC trên TA Loại tinh bột Nhiệt độ hồ hóa (Tp) Khoai mì 57.3 Sắn dây 60.03 Huỳnh tinh 61.81 Nhiệt độ hồ hóa của huỳnh tinh cao nhất. Vì tỷ lệ amylose cao tức là số lượng mạch thẳng nhiều có khả năng liên kết chặt bên trong cấu trúc hạt, amylose xếp thành hình song song được định hướng chặt chẽ nên phá vỡ được hạt để chuyển thành dung dịch keo phải cần nhiệt độ cao hơn. 1.1.5.3 Xác định độ hòa tan và khả năng hydrate hóa của tinh bột Độ hòa tan và khả năng hydrate hóa của tinh bột được đo bởi phương pháp của Manfred Richter và cộng sự. Nguyên tắc của phương pháp này là đun tinh bột trong một lượng nước dư và khuấy trộn liên tục trong nồi cách thủy ở nhiệt độ khác nhau từ 40 – 800C. Sau đó ly tâm với tốc độ 2500 vòng/phút trong 10 phút. Lượng tan còn lại trong dung dịch sau khi ly tâm chính là lượng tinh bột hòa tan. Từ đó có thể tính được khả năng hòa tan và khả năng hydrate hóa của tinh bột. Cách tiến hành và công thức tính: Cho một lượng tinh bột vào 70ml nước, liên tục khuấy trong nồi cách thủy ở nhiệt độ khác nhau từ 40 – 800C trong 30 phút. Thêm nước vào hỗn hợp cho đến 80g và đem ly tâm với tốc độ 2500 vòng/phút trong 10 phút. Phần nước của dịch ly tâm chắt ra và lấy 50ml cho bốc hơi khô đến khối lượng không đổi và cân. Lượng tinh bột nằm trong pha nước sau khi ly tâm chính là lượng tinh bột hòa tan. Lượng nước và tinh bột nằm trong phần lắng đem cân, sau đó sấy khô tinh bột lắng này đến khối lượng không đổi và cân lại để xác định khả năng hấp thụ nước của tinh bột theo các công thức sau: Hàm lượng nước liên kết với tinh bột được tính theo công thức: W = r-a Trong đó: r: khối lượng tinh bột lắng sau khi ly tâm a: khối lượng tinh bột lắng sau ly tâm đem sấy khô Khả năng hòa tan được tính theo công thức: L = m.b.100 A.V Trong đó: m: Khối lượng dung dịch sau khi hồ hóa b: Khối lượng tinh bột còn lại trong dung dịch sau khi ly tâm được xác định theo phương pháp sấy khô A: Khối lượng tinh bột ban đầu V: Thể tích dung dịch đem sấy khô Khả năng hydrate hóa của tinh bột (hấp thụ nước): W = w.100 A(100 – L) Trong đó: L: khả năng hòa tan của tinh bột A: khối lượng tinh bột ban đầu w: hàm lượng nước liên kết với tinh bột Bảng 1.5 Một số chỉ số liên quan đến cấu trúc mạch của tinh bột Các chỉ số Các loại tinh bột Khoai mì Sắn dây Huỳnh tinh Mức độ trùng hợp (đơn vị glucose) 1323 1284 1548.4 Độ nhớt (centipoise: Cp) 388.4 314.4 425.8 Chỉ số khử (số ml dd Na2S2O3/g tinh bột) 0.32 0.48 0.16 Khả năng hất thụ Iot ( mg I2/g tinh bột) 43.94 40.80 45.69 1.2 Công nghiệp sản xuất tinh bột mì 1.2.1 Nguyên liệu sản xuất tinh bột mì 1.2.1.1 Cây khoai mì Khoai mì (hay còn gọi là sắn) có tên khoa học Manihot Esculenta là cây lương thực ưa ẩm, có nguồn gốc từ lưu vực sông Amazone Nam Mỹ. Đến thế kỷ XVI mới được trồng ở châu Á và châu Phi. Ở nước ta, khoai mì được trồng ở khắp nơi từ Nam đến Bắc nhưng do quá trình sinh trưởng và phát triển của khoai mì kéo dài, giữ đất lâu nên chỉ các tỉnh Trung du và thượng du Bắc Bộ như: Phú Thọ, Tuyên Quang, Hòa Bình,…là điều kiện trồng trọt thích hợp hơn cả. Khoai mì Việt Nam cũng bao gồm nhiều loại giống. Nhân dân ta thường phân loại khoai mì căn cứ vào kích thước, màu sắc củ, thân, gân lá và tính chất khoai mì đắng hay ngọt. Tính chất đắng hay ngọt của khoai mì quyết định bởi hàm lượng acid HCN cao hay thấp. Tuy nhiên, trong công nghệ sản xuất tinh bột người ta phân loại chỉ dựa trên tính chất: khoai mì đắng và khoai mì ngọt. Bảng 1.6 Phân loại khoai mì Đặc điểm Khoai mì đắng Khoai mì ngọt Hàm lượng acid HCN (mg/kg củ) 60 – 150 20 – 30 Hình dáng của lá 7 cánh 5 cánh Hình dáng của thân Nhỏ và thấp To và cao Thân: Thuộc loại cây gỗ cao từ 2 đến 3m, giữa thân có lõi trắng và xốp nên rất yếu. Lá: Thuộc loại lá phân thuỳ sâu, có gân lá nổi rõ ở mặt sau, thuộc loại lá đơn mọc xen kẽ, xếp trên thân theo chiều xoắn ốc. Cuống lá dài từ 9 đến 20cm có màu xanh, tím hoặc xanh điểm tím. Hoa: Là hoa đơn tính có hoa đực và hoa cái trên cùng một chùm hoa. Hoa cái không nhiều, mọc ở phía dưới cụm hoa và nở trước hoa đực nên cây luôn luôn được thụ phấn của cây khác nhờ gió và côn trùng. Quả: Là loại quả nang, có màu nâu nhạt đến đỏ tía, có hình lục giác, chia thành ba ngăn, mỗi ngăn có một hạt, khi chín, quả tự khai. Rễ: Mọc từ mắt và mô sẹo của hom, lúc đầu mọc ngang sau đó cắm sâu xuống đất. Theo thời gian chúng phình to ra và tích lũy bột thành củ. (B) (A) Hình 1.6 Cây khoai mì ngọt (A) và Cây khoai mì đắng (B) 1.2.1.2 Củ khoai mì Củ khoai mì thường có dạng hình trụ, nhỏ dần ở hai đầu (cuống và đuôi). Kích thước cũng như trọng lượng củ tùy thuộc vào giống, đất trồng, điều kiện canh tác và độ màu của đất mà nó dao động trong khoảng: dài 300 – 400mm, đường kính từ 20 – 100mm. Cấu tạo bởi 4 phần chính: Vỏ gỗ: là phần bao ngoài của củ, gồm nhiều tế bào xếp sát với nhau, thành phần chủ yếu là cellulose và hemicellulose, không có tinh bột, g