1. Trang Chủ
  2. Công nghệ - Môi trường
  3. Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu ảnh hưởng nước thải từ làng nghề sản xuất tinh bột mì quận Thủ Đức và đề xuất giải pháp kỹ thuật quản lý hợp lý và thân thiện với môi trường

Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu ảnh hưởng nước thải từ làng nghề sản xuất tinh bột mì quận Thủ Đức và đề xuất giải pháp kỹ thuật quản lý hợp lý và thân thiện với môi trường

Mục đích nghiên cứu của đề tài là đánh giá hiện trạng môi trường nước thải sản xuất của cơ sở sản xuất tinh bột mì quận Thủ Đức. Tạo cơ sở khoa học và dữ liệu phục vụ cho công tác quản lý và bảo vệ môi trường trên địa bàn quận Thủ Đức nhằm bảo vệ và nâng cao chất lượng môi trường. Mời các bạn tham khảo! BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG NƯỚC THẢI TỪ LÀNG NGHỀ SẢN XUẤT TINH BỘT MÌ QUẬN THỦ ĐỨC VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KỸ THUẬT QUẢN L

Thể loại Tài liệu miễn phí Công nghệ - Môi trường

Số trang 86

Ngày tạo 10/12/2021 3:44:03 AM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 1.96 M

Tên tệp

Tải Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu ảnh hưởng nước thải t... (.pdf)

Xem mẫu

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG NƯỚC THẢI TỪ LÀNG NGHỀ SẢN XUẤT TINH BỘT MÌ QUẬN THỦ ĐỨC VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KỸ THUẬT QUẢN LÝ HỢP LÝ VÀ THÂN THIỆN VỚI MÔI TRƯỜNG. VIỆN KHOA HỌC ỨNG DỤNG HUTECH Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Giảng Viên Hướng Dẫn : Th.S Trịnh Trọng Nguyễn Sinh Viên Thực Hiện : Bùi Thị Bích Thủy Mã số sinh viên : 1411090442 Lớp : 14DMT03 TP. Hồ Chí Minh, 2018
  2. Đồ án tốt nghiệp Th.S Trịnh Trọng Nguyễn LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi và đƣợc sự hƣớng dẫn khoa học của Th.S Trịnh Trọng Nguyễn. Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong đề tài này là trung thực. Những số liệu trong bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá đƣợc chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo. Ngoài ra trong đồ án còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng nhƣ số liệu của các tác giả khác, cơ quan tổ chức khác đều có trích dẫn và chú thích nguồn gốc. Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung luận văn của mình. Trƣờng đại học Công Nghệ TP.HCM không liên quan đến những vi phạm tác quyền, bản quyền do tôi gây ra trong quá trình thực hiện. TP. Hồ Chí Minh, ngày…..tháng…..năm 2018 Sinh viên thực hiện Bùi Thị Bích Thủy
  3. Đồ án tốt nghiệp Th.S Trịnh Trọng Nguyễn LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp đại học này ngoài sự cố gắng của bản thân, em còn nhận đƣợc sự giúp đỡ của các tập thể, cá nhân tại Viện Khoa Học Ứng Dụng Hutech, Trƣờng đại học Công Nghệ Thành phố Hồ Chí Minh. Em xin chân thành cảm ơn ban Giám hiệu nhà trƣờng, các thầy cô tại Viện Khoa Học Ứng Dụng Hutech đã tạo điều kiện và giúp đỡ em trong quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp. Thực tế luôn cho thấy sự thành công nào cũng đều gắn liền với sự hỗ trợ, giúp đỡ của những ngƣời xung quanh dù cho sự giúp đỡ đó là ít hay nhiều, trực tiếp hay gián tiếp. Trong suốt thời gian từ khi bắt đầu làm đồ án tốt nghiệp đến nay, em đã nhận đƣợc sự quan tâm, chỉ bảo, giúp đỡ của thầy cô, gia đình và bạn bè. Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn Th.S Lâm Vĩnh Sơn và Th.S Trịnh Trọng Nguyễn đã tận tâm chỉ bảo hƣớng dẫn em qua từng buổi thảo luận về đề tài. Nhờ có những lời hƣớng dẫn, dạy bảo ấy bài đồ án tốt nghiệp này của em đã hoàn thành một cách suất sắc nhất. Mặc dù đã cố gắng hoàn thiện đồ án tốt nghiệp, tuy nhiên em vẫn không tránh khỏi những thiếu sót, xin thầy cô giúp đỡ và chỉ dạy. Em xin chân thành cảm ơn. TP. Hồ Chí Minh, ngày…..tháng…..năm 2018 Sinh viên thực hiện Bùi Thị Bích Thủy
  4. Đồ án tốt nghiệp Th.S Trịnh Trọng Nguyễn MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .................................................................................i DANH MỤC BẢNG ....................................................................................................... ii DANH MỤC HÌNH ẢNH ............................................................................................. iii MỞ ĐẦU .......................................................................................................................... 1 1. Đặt vấn đề..................................................................................................................... 1 2. Mục đích của đề tài ..................................................................................................... 1 3. Mục tiêu của đề tài ...................................................................................................... 1 4. Yêu cầu của đề tài ........................................................................................................ 2 5. Ý nghĩa của đề tài .......................................................................................................... 2 5.1 Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học .......................................................... 2 5.2 Ý nghĩa thực tiễn......................................................................................................... 2 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TINH BỘT MÌ VÀ ................................................... 3 NGÀNH SẢN XUẤT TINH BỘT MÌ ............................................................................ 3 1.1 Tổng quan về tinh bột mì .......................................................................................... 3 1.1.1 Giới thiệu cây khoai mì ............................................................................................ 3 1.1.2 Thời vụ thu hoạch cây khoai mì ............................................................................... 4 1.1.3 Cấu tạo củ khoai mì ................................................................................................. 5 1.1.4 Thành phần và tính chất hóa học của củ khoai mì .................................................. 6 1.1.5 Tổng quan về tinh bột ............................................................................................ 11 1.1.6 Ứng dụng của tinh bột khoai mì trong đời sống .................................................... 17 1.2 Tổng quan về ngành sản xuất tinh bột mì ............................................................. 22 1.2.1 Tình hình chế bến tinh bột mì trên thế giới và khu vực Châu Á ............................ 22 1.2.2 Tình hình sản xuất tinh bột mì ở Việt Nam ............................................................ 23
  5. Đồ án tốt nghiệp Th.S Trịnh Trọng Nguyễn 1.2.3 Quy trình sản xuất tinh bột mì nói chung .............................................................. 24 1.2.4 Quy trình sản xuất tinh bột mì của Thái Lan ......................................................... 26 1.3 Các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải tinh bột mì ..................................................... 29 1.3.1 Xử lý cơ học ........................................................................................................... 29 1.3.2 Xử lý hóa học ......................................................................................................... 29 1.3.3 Xử lý hóa lý ............................................................................................................ 29 1.3.4 Xử lý sinh học ........................................................................................................ 30 1.4 Các công nghệ xử lý đang đƣợc áp dụng và nghiên cứu tại Việt Nam............... 31 CHƢƠNG II: ĐỐI TƢỢNG NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP .............................. 34 NGHIÊN CỨU ............................................................................................................... 34 2.1 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu .......................................................................... 34 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu ............................................................................................ 34 2.1.2 Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................... 34 2.1.3 Địa điểm và thời gian nghiên cứu ......................................................................... 34 2.2 Nội dung nghiên cứu ............................................................................................... 34 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu ........................................................................................ 34 2.3.1 Phương pháp kế thừa ............................................................................................. 34 2.3.2 Phương pháp điều tra thu nhập thông tin, số liệu thứ cấp .................................... 35 2.3.3 Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa. ............................................................. 35 2.3.4 Phương pháp lấy mẫu và phân tích nước thải....................................................... 35 2.3.5 Lấy mẫu và bảo quản mẫu ..................................................................................... 36 2.3.6 Phương pháp so sánh kết quả phân tích ................................................................ 36 CHƢƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................. 37 3.1 Lịch sử hình thành của làng nghề .......................................................................... 37 3.2 Điều kiện tự nhiên- kinh tế, xã hội ......................................................................... 37
  6. Đồ án tốt nghiệp Th.S Trịnh Trọng Nguyễn 3.3 Quy trình sản xuất tinh bột mì của làng nghề ..................................................... 38 3.4 Hiện trạng sản xuất của làng nghề ........................................................................ 38 3.4.1 Nguyên liệu, nhiên liệu, sản phẩm ......................................................................... 38 3.4.2 Các thất thải trong quá trình sản xuất tinh bột mì ................................................ 39 3.4.3 Nguồn gốc nước thải sản xuất tinh bột mì ............................................................. 40 3.5 Đánh giá hiện trạng ô nhiễm môi trƣờng từ sản xuất tinh bột mì của làng nghề ............................................................................................................................... 41 3.5.1 Hiện trạng ô nhiễm môi trường trong quá trình sản xuất .................................... 41 3.5.2 Ảnh hưởng của khí thải .......................................................................................... 43 3.5.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ và tiếng ồn ...................................................................... 44 3.5.4 Ảnh hưởng từ nước thải sản xuất đến môi trường xung quanh ............................. 44 3.6 Đánh giá hiện trạng nƣớc thải tinh bột mì............................................................ 47 3.6.1 Thành phần nước thải tinh bột mì tại các cơ sở sản xuất. .................................... 47 3.6.2 So sánh các chỉ tiêu với QCVN 40:2011/BTNMT ................................................. 48 3.7 Khảo sát ngƣời dân địa phƣơng đƣờng Tam Châu (quận Thủ Đức) về ảnh hƣởng của nƣớc thải của các cơ sở sản xuất tinh bột mì. ........................................ 55 3.7.1 Khảo sát nước thải của các cơ sở sản xuất tinh bột mì có ảnh hưởng đến môi trường không. .................................................................................................................. 56 3.7.2 Khảo sát mức độ ảnh hưởng của nước thải sản xuất tinh bột mì đến môi trường như thê nào. .................................................................................................................... 57 3.7.3 Khảo sát dựa trên bảng 3.6, với mức độ ảnh hưởng như thế thì đã gây ô nhiễm môi trường chưa. ............................................................................................................ 58 3.7.4 Khảo sát nước thải sản xuất tinh bột mì thải ra tập trung nhiều ở đâu. ............... 59 3.7.5 Khảo sát nước thải sản xuất tinh bột mì thải ra môi trường thì làm cho nước ở địa phương biến đổi như thế nào. ................................................................................... 60 3.7.6 Khảo sát nước thải sản xuất tinh bột mì thải ra môi trường gây ảnh hưởng như thế nào đến chất lượng nước giếng. ............................................................................... 61 3.7.7 Khảo sát nước thải có đặc điểm về mùi như thế nào............................................. 62
  7. Đồ án tốt nghiệp Th.S Trịnh Trọng Nguyễn 3.7.8 Khảo sát phạm vi phát tán mùi của nước thải tinh bột mì. ................................... 63 3.8 Đề xuất giải pháp thân thiện với môi trƣờng........................................................ 64 3.8.1 Thí nghiệm làm sản phẩm giấy bằng phương pháp thủ công................................ 64 3.8.2 Sản phẩm giấy thủ công ......................................................................................... 66 CHƢƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................ 69 4.1 Kết luận .................................................................................................................... 69 4.2 Kiến nghị .................................................................................................................. 70 4.2.1 Đối với các cơ sở sản xuất tinh bột mì quận Thủ Đức .......................................... 70 4.2.2 Với cơ quan quản lý môi trƣờng ............................................................................ 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................ 71 PHIẾU KHẢO SÁT ...................................................................................................... 72
  8. Đồ án tốt nghiệp Th.S Trịnh Trọng Nguyễn DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TSS : Turbidity & Suspendid Solids COD : (Chemical Oxygen Demand) Hàm lƣợng chất thải có khả năng phân hủy theo phƣơng pháp hóa học. BOD : (Biochemical Oxygen Demand) Hàm lƣợng chất thải có khả năng phân hủy theo phƣơng pháp sinh học. DO : (Dessolved Oxygen) Nồng độ oxi hòa tan. QCVN: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nƣớc thải. i
  9. Đồ án tốt nghiệp Th.S Trịnh Trọng Nguyễn DANH MỤC BẢNG Bảng 1. 1: Phân loại cây khoai mì ................................................................................ 4 Bảng 1. 2: Thành phần hóa học của cây khoai mì ...................................................... 6 Bảng 1. 3: Thành phần hóa học trong vỏ củ khoai mì và bả mì ............................... 7 Bảng 1. 4: Thành phần hóa học trong củ khoai mì tƣơi ............................................ 7 Bảng 1. 5: Công nghệ xử lý nƣớc thải tại một số nhà máy chế biến ....................... 33 Bảng 2. 1: Kế hoạch lấy mẫu, phân tích nƣớc .......................................................... 35 Bảng 3. 1: Tính chất nƣớc thải ngành tinh bột mì ................................................... 45 Bảng 3. 2: Kết quả phân tích nƣớc thải tại cơ sở 1................................................... 47 Bảng 3. 3: Kết quả phân tích nƣớc thải tại cơ sở 2................................................... 47 Bảng 3. 4: Kết quả phân tích nƣớc thải tại cơ sở 3................................................... 48 Bảng 3. 5: Kết quả khảo sát ngƣời dân địa phƣơng ................................................. 56 Bảng 3. 6: Kết quả khảo sát ngƣời dân địa phƣơng ................................................. 57 Bảng 3. 7: Kết quả khảo sát ngƣời dân địa phƣơng ................................................. 58 Bảng 3. 8: Kết quả khảo sát ngƣời dân địa phƣơng ................................................. 59 Bảng 3. 9: Kết quả khảo sát ngƣời dân địa phƣơng ................................................. 60 Bảng 3. 10: Kết quả khảo sát ý kiến ngƣời dân ........................................................ 61 Bảng 3. 11: Kết quả khảo sát ý kiến ngƣời dân ........................................................ 62 Bảng 3. 12: Kết quả khảo sát ý kiến ngƣời dân ....................................................... 63 ii
  10. Đồ án tốt nghiệp Th.S Trịnh Trọng Nguyễn DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1. 1: Cây khoai mì ................................................................................................ 3 Hình 1. 2: Cấu tạo củ khoai mì ..................................................................................... 5 Hình 1. 3: Công thức cấu tạo của tinh bột ................................................................ 11 Hình 1. 4: Cấu tạo của amylose .................................................................................. 13 Hình 1. 5: Cấu tạo của amylopectin ........................................................................... 13 Hình 1. 6: Phản ứng thủy phân của tinh bột............................................................. 16 Hình 1. 7: Phản ứng tạo phức giữa tinh bột với Iot ................................................. 17 Hình 1. 8: Ứng dụng của tinh bột mì ......................................................................... 21 Hình 1. 9: Quy trình sản xuất tinh bột mì nói chung ............................................... 25 Hình 1. 10: Quy trình sản xuất tinh bột mì của Thái Lan ....................................... 28 Hình 3. 1: Quy trình sản xuất tinh bột mì tại làng nghề .......................................... 38 Hình 3. 2: Biểu đồ thể hiện độ pH nƣớc thải tinh bột mì của 3 cơ sở sản xuất. .... 48 Hình 3. 3: Biểu đồ thể hiện hàm lƣợng COD trong nƣớc thải của 3 cơ sở sản xuất ....................................................................................................................................... 49 Hình 3. 4: Biểu đồ thể hiện hàm lƣợng BOD5 trong nƣớc thải của 3 cơ sở ........... 50 Hình 3. 5: Biểu đồ thể hiện hàm lƣợng tổng chất rắn lơ lửng trong nƣớc thải của 3 ..................................................................................................................................... 51 Hình 3. 6: Biểu đồ thể hiện tổng Nitơ trong nƣớc thải của 3 cơ sở sản xuất ......... 52 Hình 3. 7: Biểu đồ thể hiện tổng Phospho trong nƣớc thải của 3 cơ sở sản xuất .. 53 Hình 3. 8: Biểu đồ thể hiện hàm lƣợng Xyanua (CN-) trong nƣớc thải của 3 cơ sở ....................................................................................................................................... 54 iii
  11. Đồ án tốt nghiệp Th.S Trịnh Trọng Nguyễn Hình 3. 9: Ý kiến của ngƣời dân về mức độ ảnh hƣởng của nƣớc thải tinh bột mì ....................................................................................................................................... 56 Hình 3. 10: Ý kiến của ngƣời dân về mức độ ảnh hƣởng của nƣớc thải tinh bột mì đến môi trƣờng............................................................................................................. 57 Hình 3. 11: Ý kiến của ngƣời dân về mức độ gây ô nhiễm môi trƣờng của nƣớc thải tinh bột mì............................................................................................................ 58 Hình 3. 12: Ý kiến của ngƣời dân về nơi xả thải của các cơ sở sản xuất tinh bột mì. .................................................................................................................................. 59 Hình 3. 13: Ý kiến của ngƣời dân về mức độ ảnh hƣởng nƣớc thải tinh bột mì khi thải ra môi trƣờng. ...................................................................................................... 60 Hình 3. 14: Ý kiến của ngƣời dân về mức độ ảnh hƣởng của nƣớc thải tinh bột mì đến chất lƣợng nƣớc giếng. ......................................................................................... 61 Hình 3. 15: Ý kiến của ngƣời dân về mùi hôi của nƣớc thải tinh bột mì. .............. 62 Hình 3. 16: Ý kiến của ngƣời dân về phạm vi phát tán mùi của nƣớc thải tinh bột mì. .................................................................................................................................. 63 Hình 3. 17: Xây nhuyễn hỗn hợp. .............................................................................. 65 Hình 3. 18:Xeo giấy. .................................................................................................... 65 Hình 3. 19: Sản phẩm giấy làm từ tinh bột mì.......................................................... 66 Hình 3. 20: Sản phẩm ứng dụng trong cuộc sống..................................................... 68 iv
  12. Đồ án tốt nghiệp Th.S Trịnh Trọng Nguyễn v
  13. Đồ án tốt nghiệp Th.S Trịnh Trọng Nguyễn MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Trong thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nƣớc nhƣ hiện nay, môi trƣờng là vấn đề bất cập không chỉ riêng quốc gia nào mà là vấn đề của toàn cầu. Phát triển kinh tế xã hội là nhu cầu của mỗi quốc gia nhƣng cần phải có sự phát triển bề vững, phát triển luôn cân bằng giữa ba yếu tố: Kinh tế - môi trƣờng – xã hội. Trong các ngành công nghiệp trọng điểm của đất nƣớc, tinh bột k h o a i m ì ( sắn) là một ngành kinh tế đang đƣợc sự chú trọng và thu hút đầu tƣ của các nhà sản xuất và nền công nghiệp này ngày càng phát triển. Đây cũng là ngành sản xuất sử dụng nƣớc tƣơng đối lớn, nƣớc thải từ quá trình chế biến tinh bột sắn gây ô nhiễm nguồn tiếp nhận chất hữu cơ, dòng thải bị phân huỷ sinh ra mùi hôi thối và một số chất khí làm ảnh hƣởng đến môi trƣờng không khí. Để hạn chế những tác động đến con ngƣời và môi trƣờng từ hoạt động của các nhà máy, các làng nghề sản xuất thủ công, đặc biệt là ô nhiễm nƣớc thải gây ra. Việc đƣa ra các giải pháp kỹ thuật quản lý hợp lý để giải quyết các vấn đề về ô nhiễm môi trƣờng là cần thiết. Vì vậy em chọn đề tài: “Nghiên cứu ảnh hƣởng nƣớc thải từ làng nghề sản xuất tinh bột mì quận Thủ Đức và đề xuất giải pháp kỹ thuật quản lý hợp lý và thân thiện với môi trƣờng”. 2. Mục đích của đề tài Đánh giá hiện trạng môi trƣờng nƣớc thải sản xuất của cơ sở sản xuất tinh bột mì quận Thủ Đức. Tạo cơ sở khoa học và dữ liệu phục vụ cho công tác quản lý và bảo vệ môi trƣờng trên địa bàn quận Thủ Đức nhằm bảo vệ và nâng cao chất lƣợng môi trƣờng. 3. Mục tiêu của đề tài - Thông qua nghiên cứu đề tài nắm đƣợc hiện trạng chất lƣợng nƣớc thải của cơ sở sản xuất tinh bột mì quận Thủ Đức. - Xác định mức độ ô nhiễm và nguồn gây ô nhiễm của nƣớc thải. 1
  14. Đồ án tốt nghiệp Th.S Trịnh Trọng Nguyễn - Đề xuất giải pháp kỹ thuật quản lý thân thiện với môi trƣờng. 4. Yêu cầu của đề tài - Thông tin thu nhập đƣợc phải chính xác, trung thực và khách quan. - Các mẫu nghiên cứu và phân tích phải đảm bảo tính khoa học và tính đại diện cho khu vực nghiên cứu. - Đánh giá đầy đủ, chính các hoạt động sản xuất và tác động của nƣớc thải sản xuất đến môi trƣờng. - Các kết quả phân tích và các thông số môi trƣờng phải đƣợc so sánh với các quy chuẩn môi trƣờng Việt Nam. - Đƣa ra giải pháp thực tế, có tính khả thi và phù hợp với điều kiện của cơ sở sản xuất. 5. Ý nghĩa của đề tài 5.1 Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học - Giúp sinh viên có thể áp dụng lý thuyết vào thực tế, rèn luyện kỹ năng tổng hợp, phân tích số liệu. - Là điều kiện thuận lợi cho việc tiếp thu và học hỏi các kinh nghiệm từ thực tế, đồng thời nâng cao kiến thức trong lĩnh vực nghiên cứu, khả năng tiếp cận và xử lý thông tin. - Củng cố kiến thức cơ sở cũng nhƣ kiến thức chuyên ngành, tạo điều kiện tốt hơn cho phục vụ công tác sau khi ra trƣờng. 5.2 Ý nghĩa thực tiễn Đánh giá đƣợc ảnh hƣởng, tác động của nƣớc thải sản xuất tinh bột mì đến môi trƣờng và đƣa ra đƣợc giải pháp khắc phục ô nhiễm môi trƣờng. 2
  15. Đồ án tốt nghiệp Th.S Trịnh Trọng Nguyễn CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TINH BỘT MÌ VÀ NGÀNH SẢN XUẤT TINH BỘT MÌ 1.1 Tổng quan về tinh bột mì 1.1.1 Giới thiệu cây khoai mì Khoai mì (hay còn gọi là sắn) có tên khoa học Manihot Esculenta là cây lƣơng thực ƣa ẩm, có nguồn gốc từ lƣu vực sông Amazone Nam Mỹ. Đến thế kỷ XVI mới đƣợc trồng ở châu Á và châu Phi. Ở nƣớc ta, khoai mì đƣợc trồng ở khắp nơi từ Nam đến Bắc nhƣng do quá trình sinh trƣởng và phát triển của khoai mì kéo dài, giữ đất lâu nên chỉ các tỉnh Trung du và thƣợng du Bắc Bộ nhƣ: 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 thƣờng phân loại khoai mì căn cứ vào kích thƣớc, 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 lƣợng acid HCN cao hay thấp. Tuy nhiên, trong công nghệ sản xuất tinh bột ngƣời ta phân loại chỉ dựa trên tính chất: khoai mì đắng và khoai mì ngọt. Hình 1. 1: Cây khoai mì 3
  16. Đồ án tốt nghiệp Th.S Trịnh Trọng Nguyễn Bảng 1. 1: Phân loại cây khoai mì Đặc điểm Khoai mì đắng Khoai mì ngọt Hàm lƣợng 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 1.1.2 Thời vụ thu hoạch cây khoai mì Thông thƣờng, nông dân thƣờng trồng khoai mì chính vụ vào khoảng từ tháng 2 đến tháng 4. Và ở mỗi miền, thời gian thu hoạch khác nhau tùy thuộc điều kiện khí hậu từng vùng. Ở miền Bắc, trồng khoai mì vào tháng 3 là thuận lợi nhất vì lúc này có mƣa xuân ẩm, trời bắt đầu ẩm, thích hợp cho cây sinh trƣởng, hình thành và phát triển củ. Vùng Bắc Trung Bộ, tháng 1 thích hợp nhất cho việc trồng khoai mì. Nếu trồng sớm sẽ gặp mƣa lớn làm thối hom chết mầm, còn trồng muộn khoai non gặp khô rét sẽ sinh trƣởng kém. Vùng Nam Trung Bộ, khoai mì có thể trồng trong khoảng tháng 1 đến tháng 3, trong điều kiện nhiệt độ tƣơng đối cao và thƣờng có mƣa đủ ẩm. Một số nơi bà con có thể trồng sớm hơn 1 – 2 tháng nhƣng cùng thu hoạch vào tháng 9, tháng 10 trƣớc mùa mƣa lũ. Vùng Tây Nguyên, Đông Nam Bộ, khoai mì trồng chủ yếu vào cuối mùa khô, đầu mùa mƣa (tháng 4 hay tháng 5) trong điều kiện nhiệt độ cao ổn định và có mƣa đều. Những nơi có điều kiện chủ động nƣớc ở đồng bằng sông Cửu Long, khoai mì thƣờng trồng ngay từ đầu năm để kịp thu hoạch trƣớc mùa lũ. 4
  17. Đồ án tốt nghiệp Th.S Trịnh Trọng Nguyễn 1.1.3 Cấu tạo củ khoai mì Hình 1. 2: Cấu tạo củ khoai mì Củ khoai mì thƣờng có dạng hình trụ, nhỏ dần ở hai đầu (cuống và đuôi). Kích thƣớc cũng nhƣ trọng lƣợng 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, đƣờng kính từ 20 – 100mm. Khoai mì là loại củ có lõi (tim củ) nối từ thân cây chạy dọc theo củ đến đuôi củ. Có cấu tạo: vỏ gỗ, vỏ cùi, thịt sắn, lõi sắn. So với các loại củ khác thì vỏ củ sắn là loại vỏ dễ phân biệt và dễ tách nhất. Lớp vỏ gỗ chiếm 0,5 – 3% khối lƣợng củ. Gồm các tế bào có cấu tạo từ cellulose và hemicellulose, hầu nhƣ không có tinh bột. Vỏ gỗ là lớp ngoài cùng, sần sùi, màu nâu thẫm, chứa các sắc tố đặc trƣng. Có tác dụng giữ cho củ rất bền, không bị tác động cơ học bên ngoài. Lớp vỏ cùi dày hơn vỏ gỗ, chiếm khoảng 8 – 20% trọng lƣợng củ. Gồm các tế bào đƣợc cấu tạo bởi cellulose và tinh bột (5 – 8%). Giữa các lớp vỏ là mạng lƣới ống dẫn nhựa củ, trong mủ có nhiều tanin, enzyme và các sắc tố. Thịt khoai mì (ruột củ) là thành phần chiếm chủ yếu của củ, bao gồm các tế bào có cấu tạo từ cellulose và pentozan, bên trong là các hạt tinh bột và nguyên sinh 5
  18. Đồ án tốt nghiệp Th.S Trịnh Trọng Nguyễn chất. Hàm lƣợng tinh bột trong ruột củ phân bố không đều. Kích thƣớc hạt tinh bột koảng 15-80mm. Khoai mì càng để già thì càng có nhiều xơ. Lõi khoai mì thƣờng nằm ở trung tâm dọc theo thân củ, nối từ thân đến đuôi củ. Lõi chiếm từ 0,3 – 1% khối lƣợng củ. Thành phần cấu tạo chủ yếu là cellulose và hemicelluloses. 1.1.4 Thành phần và tính chất hóa học của củ khoai mì Thành phần hóa học trong củ khoai mì thay đổi tùy thuộc vào giống khoai, loại đất trồng, cách trồng, khí hậu, sinh trƣởng và thời gian thu hoạch của từng vùng miền… Cũng nhƣ phần lớn các loại hạt và củ, thành phần chính của củ khoai mì là tinh bột. Ngoài ra, trong khoai mì còn có các chất: đạm, muối khoáng, lipit, chất xơ và một số vitamin B1, B2. Nhƣ vậy, so với nhu cầu dinh dƣỡng và sinh tố của cơ thể con ngƣời, khoai mì là một loại lƣơng thực, nếu đƣợc sử dụng mức độ phù hợp thì có thể thay thế hoàn toàn nhu cầu đƣờng bột của cơ thể. Bảng 1. 2: Thành phần hóa học của cây khoai mì Theo Recent Process in Thành phần Theo Đoàn Dự và research and extension, (%) các cộng sự, 1983 1998 Nƣớc 70.25 63 – 70 Tinh bột 21.45 18 – 30 Chất đạm 1.12 1.25 Tro 0.4 0.85 Protein 1.11 1.2 Chất béo 5.13 0.08 6
  19. Đồ án tốt nghiệp Th.S Trịnh Trọng Nguyễn Bảng 1. 3: Thành phần hóa học trong vỏ củ khoai mì và bả mì Thành phần Vỏ củ mì (mg/100g) Bả phơi khô (mg/100g) Độ ẩm 10.8 – 11.4 12.5 – 13 Tinh bột 28 – 38 51.8 – 63 Sợi thô 8.2 – 11.2 12.8 – 14.5 Protein thô 0.85 – 1.12 1.5 – 2.0 Độ Tro 1 – 1.45 0.58 – 0.65 Đƣờng tự do 1 – 1.4 0.37 – 0.43 Bảng 1. 4: Thành phần hóa học trong củ khoai mì tƣơi STT Thành phần Tỷ lệ (% ) 1 Nƣớc 60- 74,2 2 Tinh bột 30- 34 3 Protein 0,8- 1,2 4 Chất béo 0,3- 0,4 5 Xenlulozo 1,0- 3,0 6 Đƣờng 1,0- 3,1 7 Tro 0,54 8 Các polyphenol 0,1- 0,3 9 Độc tố 0,001- 0,04 (Nguồn: Bảo quản và chế biến sắn, Cao Văn Hùng, 2001) [5]. a. Tinh bột 7
  20. Đồ án tốt nghiệp Th.S Trịnh Trọng Nguyễn Tinh bột là thành phần quan trọng của củ khoai mì, nó quyết định giá trị sử dụng của chúng. Hạt tin bột hình trống, đƣờng kinh khoảng 35 micromet. Tinh bột gồm 2 thành phần: Amylose (15- 25%) và amylopectin (75- 85%), tỷ lệ amylopectin trong tinh bột khoai mì cáo nên gel tinh bột có độ nhớt, độ kết dính cao và khả năng gel bị thoái hóa thấp. Hàm lƣợng tinh bột tập trung nhiều nhất ở phần sát vỏ bao, càng đi sâu vào lớp thịt sát lõi lƣợng tinh bột lại ít đi. Tinh bột có dạng hình cầu, hình trứng hoặc hình mũ, có một số hạt trũng, có màu rất trắng. Nên trong quá trình sản xuất nên loại bỏ vỏ để không tạo màu tối cho tinh bột. Tinh bột khoai mì có kích thƣớc từ 5 đến 40µm với những hạt lớn 25-35µm, hạt nhỏ 5-15µm và nhiều hình dạnh, chủ yếu là hình tròn, bề mặt nhẵn, một bên mặt có chổ lõm hình nón và một núm nhỏ ở giữa. Dƣới ánh sáng phân cực, các liên kết ngang với mật độ từ trung bình tới dày đặc có thể thấy rõ. Các nghiên cứu siêu cấu trúc bằng tia X cho thấy tinh bột khoai mì có cấu trúc tinh thể dạng A và hỗn hợp A, B. Khi hạt tinh bột khoai mì bị vỡ, có thể quan sát đƣợc các rãnh tạo cấu trúc xốp của hạt. Các rãnh vô định hình kéo dài từ bề mặt tới tâm của hạt tạo thành các lỗ xốp. Chính các lỗ xốp này giúp nƣớc thâm nhập vào giúp trƣơng nở tinh bột, phá vỡ các liên kết hidro giữa các phân tử trong cấu trúc tinh thể, tạo điều kiện cho tác dụng phân hủy của enzyme. Tinh bột khoai mì có cấu trúc hạt tƣơng đối xốp, liên kết giữa các phân tử trong cấu trúc tinh thể yếu, vì vậy nó dễ bị phân hũy bởi các tác nhân nhƣ acid và enzyme hơn so với các loại tinh bột khác nhƣ bắp, gạo. Tinh bột khoai mì có hàm lƣợng amylopectin và phân tử lƣợng trung bình tƣơng đối cao, 215.00g/mol so với 30.500, 130.000, 224.500 và 276.000 tƣơng ứng ở amylose của bắp, tinh bột lúa mì, tinh bột khoai tây và tinh bột sáp. Hàm lƣợng amylose nằm trong khoảng 8-28%, nhƣng nói chung đa số các giống khoai mì có tỷ lệ amylose 16-18%. Tinh bột khoai mì có những tính chất tƣơng tự các loại tinh bột chứa nhiều amylosepectin nhƣ độ nhớt cao, xu hƣớng thoái hóa thấp và độ bền gel cao. 8
nguon tai.lieu . vn
Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học Công nghệ thông tin Kinh tế - Thương mại Tài chính - Ngân hàng Kiến trúc - Xây dựng Điện-Điện tử-Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Công nghệ - Môi trường Báo cáo khoa học Quản trị kinh doanh Khoa học xã hội Khoa học tự nhiên Nông - Lâm - Ngư Y khoa - Dược