BCN
VCNTP
BCN
VCNTP

BCN

VCNTP
Bộ công nghiệp
Viện Công nghiệp thực phẩm
301 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội Báo cáo tổng kết
Khoa học và kỹ thuật

tên dự án:
hOàN THIệN CÔNG NGHệ, THIếT Bị SảN XUấT
Và ứNG DụNG MALTODEXTRIN Từ TINH BộT SắN, NGÔ
TRONG SảN XUấT DƯợC PHẩM Và THựC PHẩM
Mã Số kc 07- da 08

Tên cơ quan chủ trì: Viện Công nghiệp thực phẩm
Chủ nhiệm dự án: PGS. TS. Ngô Tiến Hiển

Báo cáo tổng kết
Khoa học và kỹ thuật tên dự án:
hOàN THIệN CÔNG NGHệ, THIếT Bị SảN XUấT
Và ứNG DụNG MALTODEXTRIN Từ TINH BộT SắN,NGÔ)
TRONG SảN XUấT DƯợC PHẩM Và THựC PHẩM
Mã Số kc 07- da 08

Tên cơ quan chủ trì: Viện Công nghiệp thực phẩm
Chủ nhiệm dự án: PGS. TS. Ngô Tiến Hiển Hà Nội, 03-2006
Tài liệu này đợc chuẩn bị trên cơ sở kết quả thực hiện đề tài cấp Nhà
nớc, Mã số: KC 07 -DA 1
Mở đầu
Nhiều nớc trên thế giới (Mỹ, Trung Quốc, Nhật Bản ) đã nghiên cứu, sản xuất
maltodextrin từ tinh bột sắn và ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp nh: Thực phẩm,
dợc phẩm, dệt may, sơn, giấy. Maltodextrin có đặc tính quý giá của chất mang (cariers),
chất dính (binderers), chất độn, chất nhồi (fillers), chất bôi trơn (lubricants), chất rã
(disintegrants), chất tạo khối lợng (bulkers) nên đợc ứng dụng rộng rãi. Trong công
nghiệp thực phẩm, maltodextrin dùng để làm phụ gia trong sản xuất đồ uống trái cây dạng

học và Công nghệ trọng điểm cấp Nhà nớc. Tên Dự án: Hoàn thiện công nghệ, thiết bị
sản xuất và ứng dụng maltodextrin từ tinh bột (sắn, ngô) trong sản xuất dợc phẩm và
thực phẩm. Căn cứ Thuyết minh Dự án sản xuất thử nghiệm, Hợp đồng thực hiện Dự án
sản xuất thử nghiệm cấp Nhà nớc số: DA.08./2004/ HĐ- ĐTCT- KC 07, ngày 15 tháng 01
năm 2004 và Phụ lục kèm theo hợp đồng, Dự án phải thực hiện các nhiệm vụ sau đây:
1. Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ và xây dựng 6 quy trình công nghệ:
1.1. Quy trình phân tích kiểm tra, đo lờng, chất lợng nguyên liệu, bán thành phẩm
và sản phẩm.
1.2. Quy trình xử lý nguyên liệu tinh bột sắn, ngô và xây dựng tiêu chuẩn chất lợng
nguyên liệu.
1.3. Quy trình hồ hóa, dịch hóa và đờng hóa bằng công nghệ enzym.
1.4. Quy trình sấy phun và thu hồi sản phẩm.
1.5. Quy trình vận hành thiết bị.
1.6. Quy trình vệ sinh và bảo dỡng thiết bị.
2. Xây dựng 2 mô hình thiết bị.
2.1. Quy mô xởng thực nghiệm tại Viện Công nghiệp thực phẩm.
2.2. Quy mô công nghiệp tại Công ty Cổ phần thực phẩm Minh Dơng, Hà Tây.
3. Sản xuất maltodextrin (DE12) và xây dựng tiêu chuẩn chất lợng sản phẩm.
4. ứng dụng maltodextrin trong công nghiệp thực phẩm và dợc phẩm
5. Đào tạo cán bộ và công nhân.
6. Chuyển giao công nghệ cho cơ sở sản xuất.
7. Nộp Ngân sách thu hồi vốn.
8. Báo cáo tổng kết và giao nộp các loại báo cáo khác theo quy định.
Báo cáo Tổng kết khoa học kỹ thuật và các báo cáo khác trong bộ Hồ sơ báo cáo các
cấp quản lý và Hội đồng Khoa học công nghệ các cấp cơ sở và Nhà nớc sẽ phản ánh các
kết quả thực hiện 8 nội dung Dự án.3
Phần I: Tổng quan

ấn Độ
5,98 Lơng thực, tinh bột sử
dụng nội địa
Tinh bột, tinh bột biến tính, đồ
uống, maltodextrin, bánh kẹo
Việt Nam 5,22 Thức ăn gia súc, tinh bột,
lơng thực, xuất khẩu.
Tinh bột xuất khẩu, thức ăn
g
ia súc,
tinh bột biến tính, maltodextrin

Nhà máy Vedan ở Đồng Nai có vốn đầu t nớc ngoài, công suất lớn nhất Đông
Nam á với các sản phẩm tinh bột, tinh bột biến tính bằng hóa chất, bột ngọt, lysin
[2, 15]. Trong 2-3 năm gần đây, công nghiệp chế biến tinh bột sắn đã tăng quá mức,
không theo quy hoạch và trở thành hội chứng, tới mức đã đợc cảnh báo các rủi ro.
Nghiên cứu sản xuất những sản phẩm mới sau công nghiệp tinh bột sắn là một trong
những định hớng quan trọng của Bộ Nông nghiệp và PTNT.
1.2. Đặc tính tinh bột sắn.

1.2.1. Cấu trúc phân tử tinh bột:

Tinh bột là một loại polysacarit tồn tại chủ yếu trong các hạt hoà thảo, củ, thân
và lá cây dới dạng các hạt có kích thớc từ 0,02 đến 0,12mm. Hạt tinh bột có hình
tròn, hình bầu dục hay đa giác, có cấu tạo lớp, trong mỗi lớp có các tinh thể amiloza và
amilopectin sắp xếp theo phơng hớng tâm và có các lỗ xốp không đồng đều. Bên
ngoài hạt tinh bột còn có vỏ bao, bền vững với các tác động bên ngoài. Các loại tinh bột

4
nếp (gạo nếp, ngô nếp) có gần nh 100% là amilopectin, trong khi đó ở tinh bột đậu

nguyên liệu tinh bột sắn là rất dồi dào, rẻ tiền tạo lợi thế cho sản xuất và ứng dụng
maltodextrin.
1.3. Sản xuất maltodextrin

Năm 1959, maltodextrin lần đầu tiên có mặt trên thị trờng Mỹ với thơng hiệu
Frodex. Theo cơ quan FDA của Mỹ (United State Food and Drug Administration),

5
maltodextrin đợc định nghĩa là polysacarit có giá trị dinh dỡng cao, độ ngọt thấp, là
sản phẩm thủy phân tinh bột không hoàn toàn, đợc cấu thành từ các D-glucoza nhờ các
liên kết -1,4 glucozit và có chỉ số DE < 20 [15]. Maltodextrin đợc phân loại dựa trên
chỉ số DE (Dextrose Equivalent). Đó là đơng lợng đờng khử qui ra D- Glucoza đợc
tạo thành trong quá trình thủy phân tinh bột tính theo % chất khô. DE có thể đợc xác
định bằng phơng pháp Lane- Eynon, hoặc phơng pháp so màu với thuốc thử DNS,
hoặc bằng phơng pháp sắc kí [27].
Maltodextrin đợc sản xuất bằng nhiều phơng pháp: Lý hoá học, sinh học. Tuy
nhiên phơng pháp enzym đang đợc quan tâm nghiên cứu và ứng dụng nhiều hơn.
1.3.1. Sản xuất maltodextrin bằng phơng pháp lý hóa học.

Để sản xuất maltodextrin bằng phơng pháp hóa học, ngời ta hòa tinh bột vào
dung dịch axit H
2
SO
4
hoặc HCl, khuấy đều. Tùy theo chỉ số DE mà chọn nồng độ axit,
nhiệt độ, thời gian ngâm thích hợp. Dới tác dụng của axit, các liên kết mạch
amylopectin bị phân cắt, độ nhớt của dịch tinh bột giảm và khả năng trơng nở của dịch
tinh bột cũng giảm. Maltodextrin hồ hóa ở nhiệt độ 70
0
C và hòa tan ở nhiệt độ 80

Cơ chế tác dụng của - amylaza là thủy phân không định vị các liên kết -1,4
glucozit trong các polysacarit. Khi liên kết glucozit bị đứt sẽ tạo nên một ion
oxycacboni. Ion này đợc ổn định điện bởi một điện tích âm của một axit amin khác
trong trung tâm xúc tác. Cuối cùng ion oxycacboni kết hợp với một phân tử nớc và hai
oligosacarit đợc tạo thành tách ra khỏi trung tâm hoạt động của enzym. Các axit amin
tham gia vào tâm xúc tác của -amylaza xác định gồm hai axit aspartic và glutamic
[5, 14, 16]. Tinh bột đợc thủy phân thành các sản phẩm trung gian: Amylodextrin,
erythrodextrin, maltodextrin, maltoza và glucoza [17]. Với iot, amylodextrin có mầu
xanh tím, erythrodextrin có màu từ tím nhạt đến đỏ nâu, maltodextrin không màu.
Enzym thủy phân tinh bột: Enzym dùng để thuỷ phân tinh bột thuộc hệ
- amylaza (endo- 1,4 - D glucan glucohydrolaza) là enzym nội bào thủy phân liên kết
-1,4 glucozit của phân tử amyloza một cách ngẫu nhiên. Đó cũng là những
endo- enzym phân cắt bên trong mạch tinh bột. Các - amylaza thủy phân tinh bột
không tạo ra các đờng đơn đợc xếp vào nhóm dịch hóa và khi tạo ra các sản phẩm
đờng đơn, đợc xếp vào nhóm đờng hóa. Enzym - amylaza vi khuẩn đợc sử dụng
nhiều nhất, có hoạt tính cao hơn ở nhiệt độ tối u cao hơn so với các -amylaza thu
đợc từ nấm mốc, nấm men.
Nguồn sinh tổng hợp enzym từ vi khuẩn: Bacillus là chủng vi khuẩn quan
trọng nhất đợc sử dụng để sản xuất - amylaza trong công nghiệp bằng phơng pháp
nuôi cấy bề mặt hoặc nuôi cấy bề sâu. Có nhiều thành tựu nghiên cứu và sản xuất
- amylaza bền nhiệt từ Bacillus licheniformis. Môi trờng nuôi cấy bề mặt có lõi ngô
và cám lúa mỳ, cám gạo, bột ngô, hàm lợng
- amylaza thu đợc cao nhất. Có nhiều
yếu tố ảnh hởng nh nồng độ và nguồn cácbon (glucoza, maltoza, tinh bột) tới khả
năng sinh tổng hợp -amylaza của vi khuẩn. Khi tinh sạch - amylaza từ vi khuẩn các
tính chất đợc quan tâm là: Hoạt tính, độ bền nhiệt, các chất hoạt hóa và vô hoạt enzym,
pH và nhiệt độ tối u, sản phẩm của quá trình thủy phân. Ví dụ nh: - amylaza bền
nhiệt từ Bac. licheniformis đợc tách trong hệ hai pha PEG/ dextran, sau đó cho chạy
qua sắc ký lọc gel và sắc ký trao đổi ion. Với enzym từ Bac.subtilis sử dụng phơng
pháp gradien pH. Hoạt tính enzym từ dịch nuôi cấy ban đầu có thể đợc nâng cao dần


- amylaza: Phần lớn - amylaza
của động vật, thực vật và một số loại vi sinh vật có nhiệt độ tối u nằm trong khoảng
40- 60
o
C. Một số loại enzym a lạnh. Các loại enzym có nhiệt độ tối u cao hay còn
gọi là enzym chịu nhiệt. Nhiệt độ tối u của enzym chịu nhiệt thờng > 65
o
C. Nhiệt độ
tối u (t
opt
) của các enzym có nguồn gốc khác nhau sau: B. stearothermophillus 55-
70
o
C; B. subtilis 60
o
C; B. licheniformis: 90 105
o
C.
Các chất kìm hm hoạt động của

- amylaza: Đó là các chất hoạt động theo cơ
chế cạnh tranh và không cạnh tranh với cơ chất. Khi giải phóng khỏi chất kìm hãm,
enzym lại hoạt động trở lại. Chất kìm hãm của - amylaza gồm hai loại: Chất kìm hãm
có cấu trúc tơng tự cơ chất và chất kìm hãm có bản chất protein có vùng đặc trng
chứa trình tự các axitamin Trp - Arg - Tyr. 8
ảnh hởng của Ca


Enzym Termamyl 120L (Novo- Đan mạch).
Giới thiệu: Termamyl 120L là chế phẩm enzym dạng lỏng có chứa enzym dịch
hoá, chịu đợc nhiệt độ cao và pH trung tính. Chế phẩm này đợc sản xuất từ vi sinh
vật Bacillus licheniformis. Termamyl 120L là một endo- amylaza, có tác dụng thuỷ
phân - 1,4 glucozit thành amiloza và amilopectin. Cơ chất tinh bột dới tác dụng của
Termamyl 120L sẽ nhanh chóng tạo thành dextrin và oligo sacarit tan trong nớc.
Termamyl 120L dễ tan trong nớc ở mọi điều kiện. Độ vẩn đục có thể xảy ra trong chế
phẩm Termamyl 120L nhng không ảnh hởng tới hoạt tính chung hoặc tính năng của
sản phẩm. Termamyl 120L hoạt động ổn định ở 95- 100
o
C. ở pH thấp 4-5 Termamyl
120L nếu đợc bảo quản ở 5
o
C thì hoạt tính có thể duy trì tối thiểu là 1 năm.
xác định hoạt tính của Termamyl 120L. Một đơn vị Kilo Termamyl 120L, là
lợng enzym cần thiết để thuỷ phân 5,26 g tinh bột trong một giờ theo phơng pháp
tiêu chuẩn của hãng Novo trong điều kiện cơ chất là tinh bột hoà tan, hàm lợng canxi
là 0,0043 M, thời gian phản ứng là 7- 20 phút, nhiệt độ: 37
o
C; pH= 5,6.
Enzym SEB Star- HTL (Mỹ)
SEB Star- HTL là tên thơng mại của enzym (có nguồn gốc từ Mỹ) thuộc nhóm
- amylaza, dạng lỏng, đợc sản xuất bằng công nghệ lên men của chủng vi khuẩn
Bacillus không biến đổi gen. Enzym tan trong nớc. Nhiệt độ dịch hóa tinh bột ở
80- 90
o
C, tối u từ 80 - 85
o
C. Enzym bị ức chế ở trên 90

Tẩy màu

Lọc

Trao đổi Ion

Cô Đặc

Sấy phun

Sản phẩm
Sản xuất bằng SEB- Star HTL

Tinh bột

Dịch hoá SEB- Star HTL

Vô hoạt enzym Nhiệt (t
o
C)

Tẩy màu

Lọc

Cô đặc

Sấy phun

Sn phẩm

sản xuất các loại kẹo mềm và kẹo cứng, bánh ngọt, súp, đồ ăn tráng miệng đông lạnh,
bánh tơi, bánh mì có tác dụng phòng chống sâu răng, dùng cho ngời bị bệnh huyết áp
và tiểu đờng [23, 31, 48, 51].
- Maltodextrin đợc dùng trong nhiều loại bánh kẹo.
- Maltodextrin đợc dùng trong sản xuất nhiều loại đồ uống.
Maltodextrin đợc dùng làm chất mang tinh dầu hơng liệu, chất ổn định, giữ
hơng vị trong sản xuất bột sôcôla, cacao, cà phê, chè hoà tan, nớc quả và bột quả.
Dịch chiết suất từ thảo mộc đợc cô đặc, phối trộn với maltodextrin, sấy phun thành
dạng bột mịn, làm màng bọc bảo quản quả, Linh chi-mật ong, trà hoà tan, các loại bột
quả nh: Bột dâu, cam quýt, mâm xôi, chuối, soài, cà chua, mơ mận [29], sản xuất sữa

11
bột, các loại cream [47, 48, 51], kem giảm 30% năng lợng quy đổi ra calo, [31, 32, 45,
47] và bổ sung trong sản xuất bia [34]. Năm 2001 hãng Chrome Mate giới thiệu đồ
uống Metabolife giàu Vitamin B
1
, B
2
, B
3
, B
6
, chất khoáng, maltodextrin, chất màu, đồ
uống không có Coffein [44]. Sandeep De đã giới thiệu đồ uống đặc biệt cho ngời lao
động mệt nhọc [52] và cho vận động viên [36].
- Maltodextrin đợc dùng trong dợc phẩm:
Maltodexttrin có trong các thực đơn ăn kiêng, làm thuốc bổ, nh một thực phẩm bổ
sung, tăng khả năng hoà tan của thuốc, thực phẩm dành cho ngời bệnh hấp thu tốt hơn.
Trong sản xuất thuốc viên, maltodextrin đợc sử dụng làm tá dợc đóng viên nén, làm
màng capsule đóng viên nang [47,48,54]. Khi bổ sung maltodextrin, enzym đợc bảo vệ

- Tinh bột sắn: Thu mua trực tiếp và chủ yếu từ ngời sản xuất tinh bột sắn làng nghề
tại Minh Dơng, Dơng Liễu, Hà Tây. Tinh bột sắn khô có độ ẩm 12%. Tinh bột sắn
tơi có độ ẩm 40-42%.
- Than hoạt tính (Ký hiệu Z1) của Nhật.
- Chế phẩm enzym Termamyl 120L là chế phẩm enzym dạng lỏng có chứa enzym dịch
hoá, chịu đợc nhiệt độ cao và pH trung tính. Độ vẩn đục có thể xảy ra trong chế phẩm
Termamyl 120L nhng không ảnh hởng tới hoạt tính chung hoặc tính năng của sản
phẩm. Termamyl 120L hoạt động ổn định ở 95- 100
o
C. ở pH thấp 4-5 Termamyl 120L
nếu đợc bảo quản ở 5
o
C thì hoạt tính có thể duy trì tối thiểu là 1 năm.
- Enzym SEB Star- HTL (Mỹ)
SEB Star- HTL là tên thơng mại của enzym (có nguồn gốc từ Mỹ) thuộc nhóm
- amylaza, dạng lỏng, đợc sản xuất bằng công nghệ lên men của chủng vi khuẩn
Bacillus không biến đổi gen. Enzym tan trong nớc. Nhiệt độ dịch hóa tinh bột ở 80-
90
o
C, tối u từ 80 - 85
o
C. Enzym bị ức chế ở trên 90
o
C và pH 5,6. SEB Star - HTL mất
hoạt tính hoàn toàn khi đa lên 95
o
C, pH 4.0 trong 5 phút. Hoạt tính của SEB Star- HTL
sẽ đợc ổn định khi có mặt ion Ca
++
và bị ức chế ở nồng độ cao của kim loại nặng. Hàm

DE là số đơng lợng đờng khử quy ra glucoza đợc tạo thành trong
[27]. quá
trình thủy phân tinh bột. Glucoza, maltoza và các dextrin là các phân tử có nhóm
aldehyt. Trong môi trờng kiềm yếu đờng khử dễ dàng khử ion Cu
2+
thành Cu
+
dới
dạng kết tủa CuO có màu đỏ nâu khi phản ứng xảy ra trong dung dịch Fehling A có
chứa Cu
++
và dung dịch Fehling B có chứa Natri Kalitatrat (KNaC
4
H
4
O
6
), có chất chỉ
thị xanh metylen. Dựa vào số ml dung dịch đờng khử tiêu hao, tra bảng Lane- Eynon
(Phần phụ lục) sẽ tính đợc ợng đờng khử để xác định DE.
2.2.5. Phơng pháp xác định độ nhớt của dịch thủy phân.

Độ nhớt của dịch thuỷ phân đợc tính dựa trên mối tơng quan giữa tỷ trọng của
dịch thuỷ phân, tỷ trọng của nớc cất, độ nhớt của nớc cất, thời gian chảy của dịch
thuỷ phân và thời gian chảy của nớc cất trong dụng cụ đo độ nhớt.
2.2.6. Phơng pháp xác đinh độ ẩm của tinh bột sắn.

2.2.6.1. Phơng pháp sấy khô.
Độ ẩm của tinh bột sắn đợc tính dựa vào tỷ số giữa khối lợng tinh bột sắn ban
đầu và khối lợng tinh bột sắn đó đem sấy đến khối lợng không đổi.

Phng pháp xác nh hm lng ru
Nguyên tắc: Tách rợu ra khỏi dung dịch bằng phơng pháp chng cất. Dùng
rợu kế đo độ rợu của dịch cất ở 20
o
C. Từ đó suy ra hàm lợng rợu có trong nớc
Linh chi có chứa maltodextrin (% v/ v).
2.2.11. Xác nh ng kh bng phng pháp Graxianop dùng Kali ferixyanua

Tiến hnh: Dùng pipet hút 20ml dung dch K
3
Fe(CN)
6
1% cho vo bình tam
giác dung tích 100ml, sau đó thêm 5 ml KOH 2,5N v 3-4 gịot xanh metylen. Lắc đều
v đun sôi trên bếp điện. Dùng dung dch cần chuẩn, chuẩn tới khi mất mu xanh
metylen, chuyển sang tím hồng v cuối cùng l mầu da cam thì kết thúc. Hm lợng
đờng trong dung dch đợc tính theo công thc:
)/(000.1 lgx
m
a
x =
. Trong đó:
a: Lợng đờng lucoza chứa trong m ml dch pha loãng v tơng ứng với 20 ml
K
3
Fe(CN)
6
1%. m: S ml dch đờng tiêu hao khi chun 20 ml K
3
Fe(CN)

0,5àm Dịch phân tích Chạy trên HPLC.
- Điều kiện chạy mẫu: Cột tách Supel Co- NH
2
, pha động Acetonitril: nớc
(75:25), Detector: RID, tốc độ dòng: 1ml/ phút

2.3. Phơng pháp vi sinh vật học (Xem quy trình phân tích trang 20- 31)

2.3.1. Kim tra tng số vi khuẩn hiếu khí (WL)

Gieo cấy 0.1 ml dung dịch mẫu pha loãng 10
- 4
đến 10
- 6
cần kiểm tra lên bề mặt
môi trờng thạch đĩa, trang đều và nuôi cấy ở 37
0
C/ 48 giờ. Số lợng vi khuẩn hiếu khí
đợc xác định từ số lợng khuẩn lạc trung bình mọc trên đĩa thạch petri nhân với hệ số
pha loãng. Đơn vị tính CFU/ mg (hoặc ml).
2.3.2. Kiểm tra Coliform và E. coli (môi trờng Endo)

2.3.3.Kim tra Clostrdium perfringens (Môi trờng Wilson Blair cải tiến)

2.3.4. Kiểm tra Staphylococcus aureus(môi trờng canh thang tăng sinh chọn lọc)

2.3.5. Kiểm tra tổng số vi sinh vật ( môi trờng thạch đĩa có thành phần đặc trng) 2.4. Phơng pháp công nghệ

2.5. Phơng pháp toán học.

Tối u hoá bằng ma trận Dohlert: Tìm giá trị của các yếu tố X
i
để tại đó
quá trình thủy phân tinh bột là hiệu quả nhất, nghĩa là hàm mục tiêu Y đạt cực đại.
Phơng pháp qui hoạch thực nghiệm cho phép đánh giá tác động đồng thời của các yếu
tố tới quá trình và tác động qua lại của các yếu tố đó. Phơng pháp cho phép tiến hành
số thí nghiệm ít nhất để có thể diễn tả đợc nhiều nhất ảnh hởng của các yếu tố đã
chọn. Có nhiều yếu tố ảnh hởng đến quá trình dịch hóa, trong đó nồng độ enzym và
nồng độ dịch bột có ảnh hửơng lớn nhất, nên đợc chọn là hai yếu tố để tối u hóa.
Tối u bằng ma trận Dohlert cho phép tìm ra vùng tối u trong khoảng giới hạn
đã chọn và dùng để tối u hoá. Ma trận cho phép chia cân đối các điểm thí nghiệm
trong giới hạn theo bất kỳ hớng nào. Dựa vào ma trận ta có thể thêm một số các biến
số khác mà không làm mất tính đúng đắn của ma trận. Trong ma trận, số thí nghiệm là
N, số các biến số là K đợc tính nh sau:
N= K
2
+ K +1
Với K = 2 thì số điểm cần thực hiện là N=7. Thực hiện theo sơ đồ sau: 17
Tất cả các điểm đã chọn đợc xác định theo phơng trình hồi quy sau:
Y= b
o
+b
1
X
1
1 2 0 7 1 1 X
2 4 5 0,886 Bảng 2. Các yếu tố ảnh hởng có khoảng biến đổi nh sau:
Các yếu tố Mức dới Mức 0 Mức trên
1. Nồng độ dịch bột
( bôt : nớc )
2. Nồng độ enzym
1:6
Bx = 25
0,05
1:4,5
Bx=20
0,075
1:3
Bx = 15
0,1

Trong quá trình dịch hóa một số yếu tố đợc xác định nh sau:
- Lợng đờng khử DE (%).
- Độ nhớt dịch thủy phân (cp).

máy lọc. Sau khi dịch hóa, có thể nâng nhiệt làm bất hoạt enzym và bổ sung than hoạt
tính để làm sạch dịch maltodextrin tại thiết bị này.
- Máy lọc khung bản: Máy lọc gồm khung và bản hoặc chỉ có các bản lọc đợc
lắp đặt xem kẽ với nhau. Vải lọc đợc lắp đặt vao khung bản, sao cho trong quá trình
vận hành thiết bị, bã đợc lu lại một mặt của vải lọc chứa trong khung và dịch trong
đợc thấm qua mặt bên kia của bản lọc đợc thu hồi và dẫn về thùng chứa.
- Thiết bị cô đặc: bao gồm nồi cô 2 vỏ để giữ nhiệt, máy bơm chân không vòng
nớc, tạo độ chân không cao trong nồi cô. Dịch cô đặc có nhiệt độ sôi thấp và bốc hơi
ở áp suất chân không thấp. Do đó dịch maltodetrin ít bị biển đổi màu. Dịch đợc cô
đặc tới 32- 40%.
- Thiết bị sấy phun có công suất 10- 15 kg/ giờ. Tùy thuộc vào thành phần dịch cô
đặc và các yếu tố khác nh nhiệt độ, áp suất chân không, độ khô của gió nóng, hàm ẩm
của sản phẩm, lu lợng, nồng độ dịch sấy phun.
- Các thông số kỹ thuật đạt đợc là rất có ý nghĩa để tham khảo và ứng dụng xây
dựng mô hình sản xuất maltodextrin qui mô công nghiệp tại Công ty Cổ phần thực
phẩm Minh Dơng, Hà Tây.
19
2.6.3. Xây dựng mô hình sản xuất maltodextrin qui mô công nghiệp
- Hệ thống thiết bị sản xuất maltodextrin qui mô công nghiệp đợc lắp đặt tại
Công ty Cổ phần thực phẩm Minh Dơng, Hà Tây, cũng bao gồm các thiết bị tơng tự
qui mô xởng pilot thực nghiệm của Viện Công nghiệp thực phẩm. Hệ thống thiết bị
này do Công ty Cổ Phần Thực phẩm Minh Dơng, Hà Tây đầu t. Các thiết bị sản xuất
trong nớc nh các thiết bị phụ trợ cung cấp hơi, điện, nớc sạch, xử lý nớc thải, hệ
thống xử lý nguyên liệu, thiết bị cân định lợng và bao bì. Các thiết bị nhập bao gồm:
Máy lọc khung bản, thiết bị dịch hóa, máy lọc, nồi cô, thiết bị sấy phun.
- Hệ thống thiết bị này có thể sản xuất liên tục hoặc bán liên tục đạt công suất
480-500kg/ giờ, tơng đơng 7- 10 tấn/ 2 ca/ ngày, cao hơn và gấp 80- 100 lần so với


1. Xây dựng quy trình phân tích
nguyên liệu, bán thành phẩm và thành phẩm

1.1. Các chỉ tiêu phân tích
1.1.1. Nguyên liệu sắn củ, bột sắn, tinh bột sắn, ngô hạt, bột ngô:

Các loại nguyên liệu này thờng đợc phân tích các chỉ tiêu chính: Độ ẩm, chất
khô, hàm lợng tinh bột, đạm tổng số,
1.1.2. Bán thành phẩm
:
Bao gồm: Dịch tinh bột đang thủy phân, hồ hóa, dịch hóa, dịch lọc maltodextrin,
dịch cô đặc maltodextrin, maltodextrin dạng lỏng. Các loại bán thành phẩm này thờng
đợc phân tích các chỉ tiêu: pH, nồng độ Baumé, Bx, DE, thành phần các loại đờng, chỉ
tiêu vi sinh vật.
1.1.3. Thành phẩm:

Maltodextrin đợc phân tích các chỉ tiêu: Độ ẩm, chất khô, hàm lợng tinh bột,
tro, đạm tổng số, pH, DE, thành phần đờng, chỉ tiêu vi sinh vật và cảm quan.
1.2. Phơng pháp hoá lý

1.2.1. Xác định nồng độ chất khô bằng chiết quang kế

Dịch đem đo cần trong suốt, ở 20
o
C để đảm bảo độ chính xác. Lấy một giọt dịch lọc cho
lên bề mặt của chiết quang kế. Đậy nắp kính. Ghi lại kết quả tính theo % chất khô.
1.2.2. Xác định pH.
o
: Tỷ trọng
của nớc (d
o
= 0.997), t
1
: Thời gian chảy của 2ml dịch (giây), t
o
: Thời gian chảy của
2ml nớc (giây).
1.2.5. Phơng pháp xác đinh độ ẩm của tinh bột sắn

1.2.5.1. Phơng pháp sấy khô.
Sấy khô là phơng pháp xác định đợc độ ẩm tự do, tuy nhiên một lợng nớc
nhỏ còn lại trong nguyên liệu. Nhiệt độ sấy 130
o
C trong thời gian 40 phút. Đối với bột
quá ớt (độ ẩm trên 18%) thì cần sấy sơ bộ ở 105
o
C trong thời gian 30 phút, rồi sau đó
sấy ở 130
o
C/ 40 phút. Làm khô mẫu trong bình hút ẩm có sillicagel hoặc axit sunfuric
(d=1,84) hoặc canxi clorua khan. Kết quả đợc tính khi sai số giữa hai lần cân không
quá 0,2% theo công thức:
W =
%100
)
)(
x

H
4
O
6
) trong môi trờng kiềm yếu. Vì
thời gian phản ứng diễn ra rất nhanh (khoảng 2 phút) nên trong dung dịch vẫn còn d
Cu
++
. Hiện tợng này có thể quan sát thấy nhờ khả năng tạo phức không màu của xanh
metylen với dung dịch đờng khử khi hết Cu
++
. Khi thêm hai ba giọt xanh metylen vào
dung dịch phản ứng, khi vừa hết Cu
++
, đờng khử sẽ tạo phức không màu với xanh
metylen làm cho màu của dung dịch từ màu của xanh metylen chuyển thành màu trắng.
Căn cứ vào đó ta kết thúc quá trình phản ứng.
Dựa vào số ml dung dịch đờng khử tiêu hao đem tra bảng Lane- Eynon sẽ tính
đợc lợng đờng khử quy ra glucoza cần xác định. Đơn vị DE đợc tính theo phần
trăm chất khô (%).
Dung dịch Fehling A: Cân khoảng 70g CuSO
4
.5H
2
O hòa tan với nớc cất rồi cho
vào bình định mức 1000ml, lắc đều, bổ sung nớc cất đến ngấn định mức. Lọc.
Dung dịch Fehling B: Cân 346g KNaC
4
H
4


1.2.7.1. Xác định hàm lợng tinh bột bằng phơng pháp Mecke cải tiến.
Nguyên lý: Phơng pháp Mecke cải tiến, có 2 giai đoạn:
Giai đoạn I: Dịch hóa, đờng hoá bằng - amylaza để hạn chế việc thuỷ phân
hemixenluloza và pentozan thành đờng đơn. Pentoza cũng nh glucoza, có phản ứng
với dung dịch chuẩn độ và làm tăng hàm lợng thực của tinh bột đợc cấu thành chỉ từ
các phân tử glucoza. Sau khi đờng hoá, lọc, rửa sạch bã lọc và thu hồi dịch. Dịch thu
đợc thuỷ phân bằng axit.
Giai đoạn II: Thuỷ phân bằng axit để chuyển hóa triệt để dextrin và maltoza
thành glucoza.
Hoá chất:
- Dịch enzym - amylaza.
- Dung dịch Fehling A: Cân 40 gam CuSO
4
.5H
2
O, hoà tan, pha thành 1 lít ở bình
định mức. Sau đó đem lọc, chứa trong bình màu, khô có nút nhám.
- Dung dịch Fehling B: Cân 200 gram KNaC
4
H
4
O
6
và 150 gram NaOH vào hai
cốc khác nhau. Sau đó đem hoà tan lẫn và định mức bằng nớc cất tới 1 lít. Lọc dịch và
bảo quản trong bình màu, khô có nút nhám
- Dung dịch Iốt 0,5%: Cân 1 gram KI hoà tan trong 3-5 ml, rồi cho vào đó 0,5
gram I
2