Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ chế biến chất ổn định từ tinh bột sử dụng trong công nghiệp chế biến sữa

BỘ CÔNG THƯƠNG
VIỆN CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
&





BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI




NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ
CHẾ BIẾN CHẤT ỔN ĐỊNH TỪ TINH BỘT SỬ DỤNG
TRONG CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN SỮA






Chủ nhiệm đề tài: ThS. Trịnh Thanh Hà

7845
07/4/2010




Hà Nội, tháng 12 năm 2009

BỘ CÔNG THƯƠNG
VIỆN CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
&






NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ
CHẾ BIẾN CHẤT ỔN ĐỊNH TỪ TINH BỘT SỬ DỤNG
TRONG CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN SỮA

Thực hiện theo
“Hợp đồng Đặt hàng sản xuất và cung cấp dịch vụ
sự nghiệp công nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ”
số 032.09.RD/HĐ-KHCN
giữa Bộ Công Thương và Viện Công nghiệp Thực phẩm
ký ngày 25 tháng 02 năm 2009

Chủ nhiệm đề tài: ThS. Trịnh Thanh Hà
Các thành viên tham gia: PGS.TS. Lê Đức Mạnh
ThS. Cao Xuân Thắng
ThS. Lê Thị Thắm
ThS. Phạm Thu Trang
ThS. Lê Trung Hiếu
ThS. Nguyễn Chí Thanh







Hà Nội, tháng 12 năm 2009
MỤC LỤC



Trang
MỤC LỤC

MỞ ĐẦU
1
TÓM TẮT NHIỆM VỤ
3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
4

1.1 Phụ gia thực phẩm – Chất ổn định
4
1.1.1 Các chất ổn định sử dụng trong công nghiệp chế biến sữa
5
1.1.2 Tinh bột biến tính được sử dụng làm chất ổn định trong công
nghiệp chế biến sữa
9
1.2 Tinh bột biến tính
12
1.2.1 Các phương pháp biến tính tinh bột
12
1.2.2 Ứng dụng của tinh bột biến tính. Các loại tinh bột biến tính sử dụng
trong thực phẩm.
14
1.2.3 Sản xuất tinh bột biến tính trên thế giới và ở Việt Nam
15
1.3 Tinh bột biến tính bằng axit
16
1.3.1 Phương pháp biến tính tinh bột bằng axit
17
1.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự thay đổi tính chất của tinh bột
trong quá trình biến tính
18
1.4 Tính chất của tinh bột sắn
22
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM
24
2.1. Nguyên liệu, hóa chất và dụng cụ nghiên cứu
24
2.2 Phương pháp nghiên cứu

25
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÌNH LUẬN
32
3.1 Nghiên cứu khảo sát các loại chất ổn định đang sử dụng phổ biến trong
công nghiệp chế biến sữa hiện nay ở Việt nam

32
3.2. Nghiên cứu khảo sát nguồn nguyên liệu tinh bột nội địa để sản xuất
chất ổn định dùng cho công nghiệp chế biến sữa
35
3.3 Nghiên cứu qui trình công nghệ sản xuất chất ổn định từ tinh bột
39
3.3.1 Nghiên cứu các thông số kỹ thuật của quá trình biến tính tinh bột
40
3.3.1.1 Nghiên cứu lựa chọn tinh bột sắn nguyên liệu
40
3.3.1.2 Nghiên cứu lựa chọn nồng độ huyền phù tinh bột
41
3.3.1.3 Nghiên cứu lựa chọn loại axit phù hợp cho quá trình biến tính
tinh bột
43

3.3.1.4 Nghiên cứu lựa chọn nồng độ axit cho quá trình biến tính tinh
bột
44
3.3.1.5 Nghiên cứu tìm thời gian thích hợp cho quá trình biến tính tinh
bột
45
3.3.1.6 Nghiên cứu lựa chọn nhiệt độ thích hợp cho quá trình biến tính
tinh bột

46
3.3.2 Nghiên cứu các thông số kỹ thuật của quá trình thu hồi tinh bột biến
tính
47
3.3.2.1 Nghiên cứu xác định lượng nước rửa cho quá trình làm sạch
dịch tinh bột biến tính
47
3.3.2.2 Nghiên cứu chế độ sấy để thu tinh bột biến tính
48
3.3.3 Qui trình công nghệ sản xuất tinh bột biến tính
49
3.3.4 Sản xuất thử nghiệm ở qui mô xưởng thực nghiệm
51
3.3.5 Ứng dụng chất ổn định trong sản xuất sản phẩm sữa dạng đặc tại
nhà máy chế biến sữa
53
3.3.5.1 Nghiên cứu tìm nồng độ tinh bột biến tính thích hợp trong sản
phẩm sữa chua tại phòng thí nghiệm
53
a. Nghiên cứu sự thay đổi của sản phẩm sữa chua theo thời gian
bảo quản
54
b. Nghiên cứu tìm nồng độ tinh bột thích hợp trong sản phẩm
sữa chua
56
c. So sánh sản phẩm thử nghiệm của đề tài với các sản phẩm có
mặt trên thị trường
57
3.3.5.2 Ứng dụng tinh bột biến tính trong sản xuất sữa chua tại cơ sở
sản xuất

58
3.3.5.3 Tính giá thành của hỗn hợp chất ổn định trong sữa chua
59
3.4. Báo cáo việc sử dụng 50 kg sản phẩm tinh bột biến tính
60
3.5. Tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm
61
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
62
TÀI LIỆU THAM KHẢO
64
PHỤ LỤC
69
Phụ lục 1: Cảm quan
Phụ lục 2: Kết quả phân tích
Phụ lục 3: Giấy xác nhận thử nghiệm
Phụ lục 4: Một số thiết bị sử dụng trong sản xuất thực nghiệm
Phụ lục 5: Các hồ sơ liên quan đến đề tài
MỞ ĐẦU

Ngành công nghiệp chế biến sữa của Việt Nam hiện nay đang ở giai
đoạn phát triển mạnh, sữa và các sản phẩm từ sữa đã gần gũi hơn với người
dân. Xu hướng phát triển của ngành công nghiệp chế biến sữa trong giai đoạn
tiếp theo sẽ tiếp tục tăng nhằm đáp ứng nhu cầu tiêu dùng của xã hội. Để
ngành công nghiệp chế biến sữ
a phát triển được bền vững thì các ngành liên
quan như chăn nuôi bò sữa, chế biến sữa, sản xuất chất phụ gia… cần có sự
phát triển đồng bộ.
Trong công nghiệp chế biến sữa nói chung, các chất ổn định (stabilizer)
là những phụ gia quan trọng. Hiện nay ở nước ta, nói chung việc cung cấp

chất ổn định phụ thuộc hoàn toàn vào nguồn nhập khẩu, vì thế các nhà máy
chế biến sữa thường không ch
ủ động được nguồn cung cấp nguyên liệu và tỉ lệ
nội địa hóa của sản phẩm là rất thấp. Một trong các chất ổn định là tinh bột
biến tính. Các nguồn tinh bột biến tính ngoại nhập được sử dụng trong công
nghiệp thực phẩm có thể kể đến tinh bột AF 520 của Thái Lan, một sản phẩm
thương mại đã có mặt ở thị trường Việt Nam. Đ
ây là một loại tinh bột biến
tính bằng phương pháp axit từ tinh bột sắn, được sử dụng trong công nghiệp
thực phẩm và có thể sử dụng cùng với các phụ gia khác tạo hỗn hợp chất ổn
định dùng trong sản xuất các sản phẩm sữa.
Việt Nam có nguồn nguyên liệu sản xuất tinh bột rất dồi dào. Trong các
nguồn cung cấp tinh bột như lúa, ngô, khoai lang, sắn… thì mới chỉ có tinh
bột sắ
n được sản xuất với qui mô công nghiệp, do vậy đảm bảo được nguồn
cung cấp tinh bột với số lượng lớn. Trong những năm gần đây, tinh bột sắn
của Việt Nam đã vươn lên đứng hàng thứ ba trên thế giới (sau Thái Lan và
Indonesia) về sản lượng xuất khẩu [1]. Thêm vào đó tinh bột sắn còn có ưu thế
là giá rẻ hơn so với tinh bột gạo và tinh bột ngô.
Biến tính tinh bộ
t bằng phương pháp axit là một phương pháp đã có từ
lâu. Ưu điểm nổi bật của phương pháp này là có thể sản xuất với năng suất lớn
mà không gặp khó khăn gì trong vấn đề chất xúc tác, hóa chất rẻ tiền, dễ kiếm,
dễ tự động hóa dây chuyền sản xuất…
Với mong muốn đa dạng hóa sản phẩm để phù hợp với điều kiện c
ủa
từng nơi sản xuất, đồng thời không phải sử dụng nguồn hàng nhập khẩu, giảm
chi phí sản xuất, tận dụng được nguồn nguyên liệu tinh bột phong phú của
nước ta, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu xây dựng qui trình công
nghệ chế biến chất ổn định từ tinh bột sử dụng trong công nghiệp chế biến

sữa”.
Mục tiêu của đề tài là xây dựng qui trình công nghệ sản xuất tinh bột
biến tính bằng phương pháp axit từ nguyên liệu là tinh bột sắn và ứng dụng
làm chất ổn định trong sản xuất sữa chua ăn, một sản phẩm sữa đặc dạng có
lợi cho sức khỏe con ng
ười và rất phổ biến trên thị trường.


TÓM TẮT NHIỆM VỤ

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
− Đối tượng nghiên cứu: tinh bột sắn
− Phạm vi nghiên cứu: biến tính tinh bột sắn bằng phương pháp axit thu
được sản phẩm tương tự như sản phẩm AF 520 của Thái Lan. Ứng dụng
tinh bột biến tính này làm chất ổn định trong sữa chua.
Nội dung nghiên cứu
− Nghiên cứu khảo sát các loại chất ổn định đang sử dụng phổ
biến trong
công nghiệp chế biến sữa hiện nay ở Việt nam.
− Nghiên cứu khảo sát nguồn nguyên liệu tinh bột nội địa để sản xuất chất
ổn định dùng cho công nghiệp chế biến sữa.
− Nghiên cứu qui trình công nghệ sản xuất chất ổn định từ tinh bột
− Sản xuất thử nghiệm ở qui mô xưởng thực nghiệm.
− Ứng dụng ch
ất ổn định trong sản xuất sản phẩm sữa dạng đặc tại nhà
máy chế biến sữa.
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Phụ gia thực phẩm – Chất ổn định [2]
Để chế biến thực phẩm được phong phú, ngon, duy trì được chất lượng

lâu hơn thì không thể thiếu phụ gia. Phụ gia, theo từ điển Tiếng Việt: là chất
phụ thêm vào, ngày càng đóng vai trò quan trọng trong việc chế biến thực
phẩm. Hầu như ngành công nghiệp nào cũng dùng phụ gia. Trong thực phẩm,
phụ gia được định nghĩa là: “các chế phẩm tự nhiên ho
ặc tổng hợp hóa học,
không phải thực phẩm, được đưa vào thực phẩm một cách cố ý để thực hiện
những mục đích kỹ thuật nhất định và còn lưu lại trong thực phẩm ở dạng
nguyên thể hoặc dẫn xuất, nhưng đảm bảo an toàn cho người sử dụng”. Phụ
gia cũng làm cải thiện giá trị dinh dưỡng của một số thự
c phẩm và có thể làm
chúng hấp dẫn hơn bằng cách tăng mùi vị, kết cấu, độ đồng nhất và màu sắc
của thực phẩm.
Nhiều chất phụ gia được cho vào thực phẩm có vẻ như là "chất lạ" khi
được ghi trên bao bì, nhưng thực ra chúng hoàn toàn quen thuộc. Ví dụ: acid
ascorbic hay vitamin C, alphatocopherol hay vitamin E; và beta-carotene là
một nguồn vitamin A …
Có rất nhiều chất phụ gia mang tính chất và ứng dụng khác nhau trong
các loại thực phẩm. Người ta chia chúng thành các nhóm có tính chất chung.
Các chất trong nhóm tùy tính chất cũng như các ảnh hưởng khác về cảm quan,
giá thành, tính chất công nghệ khác mà được sử dụng khác nhau. Về mặt an
toàn, cơ bản mà nói, không có sự khác biệt nào giữa phụ gia thiên nhiên và
tổng hợp. Điều quan trọng là phụ gia đó có được phép sử dụng hay không và
giới hạn sử dụng trong thực phẩm là bao nhiêu.
Các chất ổn định
, tạo đặc và tạo gel, làm cho thực phẩm có kết cấu đặc
và chắc. Trong công nghiệp chế biến sữa, các chất ổn định
không phải là các
chất nhũ
hóa, nhưng chúng giúp cho các thành phần của sữa ổn định hơn.
Trong sản xuất sữa chua nói riêng, vai trò của hỗn hợp chất ổn định là giữ

vững kết cấu khung của sản phẩm, làm cho sản phẩm giữ nguyên ở dạng đồng
nhất, không bị tách nước trong quá trình bảo quản và lưu hành trên thị trường,
tạo giá trị cảm quan cao cho sản phẩm.


1.1.1 Các chất ổn định sử dụng trong công nghiệp chế biến sữa
Các chất ổn định trong công nghiệp chế biến sữa có thể kể đến như sau:
Alginate, Carboxymethyl cellulose, Carrageenan, Gelatin, Guar gum, Locust
Bean Gum, Tinh bột biến tính. Đây là những phụ gia thực phẩm thuộc nhóm
phụ gia tạo gel, tạo sệt hiện đang được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp với
rất nhiều chức năng như tạ
o đặc hay tạo gel hệ lỏng, ổn định hệ bọt, nhũ tương
và huyền phù, ngăn cản sự hình thành tinh thể đá và đường, giữ hương…[19].
Alginate là loại polyme sinh học biển phong phú nhất thế giới và là loại
polyme sinh học nhiều thứ hai trên thế giới sau xenlulo. Nguồn alginate chủ
yếu được tìm thấy ở thành tế bào và ở gian bào của tảo nâu ở biển (thuộc họ
Rhaeophyceae). Các phân tử alginate tạo ra cho th
ực vật độ mềm dẻo và độ
bền cần thiết cho các loài thực vật biển do alginate ở các gian bào tạo thành
một mạng lưới.
Alginate là muối của axit alginic (công thức phân tử là
NaC
6
H
7
O
6
), tan
chậm trong nước và tạo thành dung dịch nhớt. Axit alginic là một polyme do
axit D-mannuronic (M) và axit L-guluronic (L) liên kết với nhau bằng liên kết

1,4. Có 3 dạng liên kết có thể gặp trong 1 phân tử alginate (M-M-M), (G-G-
G), (M-G-M).

Hình1: Cấu tạo phân tử Alginate
Carboxymethyl cellulose (CMC) là một polyme mạch thẳng hòa tan
trong nước. CMC được sản xuất từ phản ứng giữa cellulose hydroxyl với
sodium monochloroacetate.
CMC được sử dụng trong thực phẩm là dạng có
độ tinh khiết cao (99,5%) gọi là xenlulo gum. Nó tạo cho sản phẩm chế biến
đạt một độ đặc nhất định, góp phần xây dựng cấu trúc cho thực phẩm và ổn
định hệ thống thực phẩm nhiều pha. Tổ chức FAO của Hoa Kỳ và WHO đều
nhận thấy rằng có thể sử dụng xenlulo gum độ tinh khiết 99,5% như một chất
phụ gia th
ực phẩm trực tiếp.

Hình 2: Cấu tạo phân tử CMC
Carrageenan là polysaccarit chiếm 40% trong Rong Sụn (Kapsycus
alcaeric). Carrageenan là một hỗn hợp phức tạp của ít nhất 5 loại polyme được
cấu tạo từ các gốc D-galactoza và 3,6 – anhydro D-galactoza. Mạch
polysacarit của các carrageenan có cấu trúc xoắn kép. Mỗi vòng xoắn do 3
đơn gốc disacarit tạo nên. Các gốc này liên kết với nhau bằng liên kết 1,4 và
1,3 luân phiên nhau.

Hình 3: Cấu tạo phân tử Carrageenan
Với các khả năng như: Tham gia như một chất tạo đông (trong các sản
phẩm như: kem, sữa, bơ, pho mát); Làm bền nhũ tương, giúp cho dung dịch ở
trạng thái nhũ tương cân bằng với nhau mà không bị tách lớp; Có thể thay đổi
kết cấu của sản phẩm với tính chất hóa lý, cơ học mong muốn, tạo ra các sản
phẩm đông đặc có độ b
ền dai; Giúp ổn định các tinh thể trong các sản phẩm

bánh, kẹo ngăn chặn đường và nước đá bị kết tinh… nên carrageenan được
ứng dụng rộng rãi trong các ngành kinh tế quốc dân. Tổ chức FDA của Mỹ đã
xếp carrageenan vào danh mục các chất an toàn đối với các sản phẩm thực
phẩm.
Trong công nghiệp sữa carrageenan có khả năng liên kết với protein của
sữa, làm cho hạt nhũ tương sữa – nước bền v
ững. Chính vì tính chất này mà
carrageenan không thể thiếu được trong công nghiệp chế biến sữa. Sữa nóng
cú cha carrageenan c lm lnh s to gel, gi cho nh tng ca sa vi
nc c bn vng, khụng b phõn lp. Tỏc nhõn chớnh trong quỏ trỡnh to
gel l do liờn kt gi cỏc ion sulfat vi cỏc uụi mang in ca cỏc phõn t
protein v cỏc cation Ca
2+
, K
+
cú mt trong sa.
Gelatin l sn phm thu nhn c t collagen cú trong cỏc loi ng
vt cú xng sng v l thnh phn chớnh trong cỏc mụ liờn kt v xng.
Gelatin là một chuỗi axit amin gồm glycine, proline và hydroproline. Trong
phân tử gelatin, bộ ba glycine-proline-hydroproline đợc lặp lại tạo nên cấu
trúc xoắn ốc và tạo cho gelatin khả năng tạo gel do cấu trúc xoắn ốc có khả
năng giữ nớc. Phõn t lng ca gelatin khong vi ngn n vi trm ngn
n v Cacbon.



Hỡnh 4: Cu to phõn t Gelatin
Gelatin l chất tạo nhũ và tạo bọt hiệu quả. nng thp, nú tạo gel
tan hết trong miệng, ở nồng độ cao nó tạo gum mềm dẻo tan từ từ trong miệng.
Do vy, gelatin đợc sử dụng rộng rãi trong công nghệ thực phẩm. Gelatin

thờng đợc sử dụng với nồng độ thấp trong nớc hoặc polyhydric alcohols
trong sản xuất kẹo, kẹo dẻo và hàng loạt sản phẩm tráng miệng, các đồ uống
có sữa, sữa lên men hay trong phomat đã chế biến.
Guar gum c chit xut t ht qu cõy Guar (Cyamopsis
tetragonolobus), mt loi cõy thuc h u c trng rt nhiu n .
Guar gum l mt polysaccarit cu to bi galactoza v mannoza.
Guar gum c s dng lm cht ph gia to gel, to s
t do cú kh nng
to nht cao. Khi Guar gum c s dng cựng vi Locust Bean Gum,
nht tng lờn rt nhiu so vi khi ch dựng mi Guar gum hoc Guar gum vi
cỏc ph gia khỏc.




Hình 5: Cấu tạo phân tử Guar gum
Locust bean gum là chất xơ thiên nhiên, chiết xuất từ cây Carob Bean
ở vùng Trung Mỹ (Ceratonia siliqua). Locust bean gum cũng là một
polysaccarit cấu tạo bởi galactoza và mannoza, tương tự như Guar gum,
nhưng có tỉ lệ galactoza và mannoza cao hơn của Guar gum. Guar gum và
Locust bean gum ít được sử dụng đơn lẻ.


Hình 6: Cấu tạo phân tử Locust bean gum
Tinh bột biến tính thường được dùng làm chất ổn định do cấu trúc
mịn, dễ chế biến và giá thành thấp hơn so với các phụ gia khác. Cơ chế tạo sệt,
tạo gel của tinh bột biến tính: Khi để nguội thì các phân tử sẽ tương tác với
nhau và sắp xếp lại một cách có trật tự để tạo thành gel tinh bột có cấu trúc
mạng ba chiều. Để tạ
o 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.
1.1.2 Tinh bột biến tính được sử dụng làm chất ổn định trong công nghiệp
chế biến sữa
Trong công nghiệp sản xuất sữa chua, tinh bột biến tính được dùng để
tạo độ nhớt, làm tăng cảm giác trong miệng, tăng hàm lượng chất khô trong
sản ph
ẩm và hạn chế sự tách whey sữa chua. Tinh bột biến tính có thể được sử
dụng một mình hay sử dụng kết hợp với các chất ổn định khác [22].
Cách thức hoạt động của tinh bột biến tính trong sữa chua bao gồm 2
chức năng cơ bản là: liên kết với nước và thúc đẩy sự gia tăng độ nhớt. Tinh
bột biến tính thực hiện liên kết giữa nước với sữ
a nhờ:
- Liên kết với nước nhờ hydrat hóa.
- Phản ứng với các thành phần sữa (chủ yếu là với protein) để làm tăng mức
độ hyđrat hóa tinh bột.
- Làm ổn định các phân tử protein do tạo thành một mạng lưới ngăn cản sự
chuyển động tự do của nước [24,27].
Trạng thái, mùi vị của sữa chua có khác nhau ở vùng này so với vùng
khác, nước này so với nước khác. Đặc bi
ệt là độ đặc hoặc loãng phụ thuộc vào
thị hiếu của mỗi vùng, mỗi nước [13, 14]. Có nhiều nghiên cứu trên thế giới
về việc bổ sung chất ổn định trong sữa chua có thể kể đến như sau:
Theo các nhà nghiên cứu Nigeria [20], khi nghiên cứu bổ sung chất ổn
định cho sản phẩm sữa chua xử lý nhiệt sau lên men (thermized yoghurt), đã
có kết luận: cảm quan về mùi thơm và vị ngon của sản phẩm có bổ
sung tinh
bột ngô biến tính khác không đáng kể so với bổ sung CMC và ngon hơn hẳn
so với sản phẩm có bổ sung gelatin. Theo các nhà nghiên cứu này thì sản
phẩm sữa chua được xử lý nhiệt khi bổ sung CMC ở nồng độ 0,75% là chấp

nhận được.
Khi sản phẩm sữa chua được bổ sung tinh bột biến tính sẽ cho cấu trúc
chắc và bền, độ mịn, độ sánh của sản phẩm tạo cảm giác ngon miệng, trong
khi tinh bộ
t tự nhiên do độ nhớt quá cao tạo cho sản phẩm có độ đặc quánh,
giảm chất lượng cảm quan. K.A. Schmidt và cộng sự [29] đã so sánh khi sử
dụng hai loại chất ổn định dùng trong sữa chua: một mẫu dùng tinh bột tự
nhiên và gelatin; mẫu kia dùng tinh bột biến tính và gelatin. Kết quả cho thấy
sau thời gian bảo quản 60 ngày, sản phẩm sữa chua dùng tinh bột biến tính
vẫn đảm bảo chất lượng cảm quan tốt.
Tihomirova, N. A. và cộng sự [37] khi nghiên cứu sự ổn định, độ kết
dính trong sữa chua có kết luận: sản phẩm sữa chua có dùng phối hợp gelatin
và tinh bột biến làm chất ổn định cho sản phẩm ổn định hơn, đảm bảo được
chất lượng tốt trong thời gian 2 tháng, chính vì vậy nó có xu hướng phát triển
cao hơn sữa chua không sử dụng chất ổn định.
Tác giả Williams R. P. W. và cộng

sự [40] nghiên cứu bổ sung tinh bột
biến tính vào sữa chua đã kết luận tinh bột biến tính có thể thay thế một phần
nguyên liệu sữa bột. Đồng thời đánh giá cảm quan cho thấy: sữa chua được
thêm tinh bột biến tính, lên men ở 35
o
C được ưa chuộng hơn nhiều so với loại
không được bổ sung tinh bột biến tính, lên men ở 43
o
C do có độ sánh tốt hơn
và không bị phân tách nước.
Một nghiên cứu khác cũng cho thấy khi bổ sung chất ổn định là tinh bột
biến tính, gelatin, alginate vào sữa chua thì sản phẩm giảm độ tách nước và
cho chất lượng tốt hơn khi không bổ sung hoặc bổ sung các chất ổn định khác

như guargum, CMC, carrageenan, sodium alginate [25].
Ở Việt Nam có một số công trình nghiên cứu sản xuất tinh bột biến tính
bằng các phương pháp khác nhau và được ứng dụng trong các ngành công
nghi
ệp khác nhau. Riêng đối với công nghiệp chế biến sữa, các công trình
nghiên cứu sản xuất tinh bột biến tính ứng dụng làm chất ổn định trong sản
xuất sữa chua thì chưa có nhiều, có thể kể đến một vài nghiên cứu sau:
Tác giả Trương Thị Minh Hạnh [5] trong nghiên cứu ứng dụng tinh bột
biến tính axit làm chất ổn định sữa chua bằng phương pháp qui hoạch thực
nghiệm và tối ưu hóa hàm đa m
ục tiêu từ nguyên liệu tinh bột huỳnh tinh đã
đưa ra kết luận: điều kiện tốt nhất để sản xuất tinh bột biến tính axit từ tinh bột
huỳnh tinh ứng dụng làm chất ổn định gel cho sản phẩm sữa chua có nồng độ
tinh bột là 37,5%, hàm lượng axit HCl 0,5N là 112,5ml và thời gian biến tính
là 78 phút. Ở điều kiện này, sữa chua có khả năng tạo gel cao nhất thể hiện ở
giá trị
độ bền gel là 536g và độ nhớt là 39,040 Cts. Sản phẩm sữa chua được
bổ sung hỗn hợp chất ổn định có thành phần: gelatin 0,2%, alginate 0,2%, tinh
bột biến tính 0,6% đạt chất lượng tốt và là mẫu được ưa thích nhất trong các
mẫu thí nghiệm.
Tác giả Đặng Thị Hoàng Lan [9] đã nghiên cứu sản xuất được tinh bột
sắn biến tính kiểu liên kết ngang bằng liên kết photphat với tác nhân liên kết
hóa học là POCl
3
. Tác giả đã ứng dụng loại tinh bột này làm chất ổn định
trong sản phẩm sữa chua và đồng thời thay thế một phần nguyên liệu bột sữa.
Sản phẩm sữa chua thử nghiệm được sử dụng 0,5% chất ổn định gelatin,
monoglycerit và diglycerit và 1,5% tinh bột biến tính liên kết ngang đã đạt
mức độ ưa thích như sản phẩm sữa chua thương mại. Giá thành sản xuất của
tinh bột này là 13.800 đ/kg.

Tinh bột biến tính được sử dụng trong rất nhiều sản phẩm thực phẩm
như các sản phẩm từ sữa (phomat, sữa chua), bánh kẹo, rau quả đóng hộp,
nước sốt… Một số loại tinh bột biến tính đượ
c sử dụng trong sản xuất các sản
phẩm từ sữa (phomat, sữa chua) có thể kể đến như [19]:
Bảng 1: Tinh bột biến tính được sử dụng trong các sản phẩm từ sữa
Giới hạn sử dụng
STT Chỉ số
Quốc tế
Tên tinh bột và ADI
Phomat ép Sữa chua
1. E1400
Dextrin, tinh bét rang
tr¾ng hoÆc vµng
(Dextrins, roasted
starch, while & yellow)
ADI: không xác định
5g/kg (hay kết
hợp với các chất
ổn định và chất
mang khác)
10g/kg (hay kết
hợp với tinh bột
khác)
2. E1401
Tinh bét xö lý axit
(Acid treated starch).
ADI: không xác định
10g/kg (hay kết

hợp với tinh bột
khác)
3. E1402 Tinh bột xử lý kiềm
(Alkaline treated
starch).
ADI: không xác định
10g/kg (hay kết
hợp với tinh bột
khác)
4. E1410 Monoamidon photphat
(Mono starchphosphate).
ADI: không xác định
10g/kg (hay kết
hợp với tinh bột
khác)
5. E1413 Diamidon photphat hóa
(Phosphated distarch
photphate)
ADI: không xác định
10g/kg (hay kết
hợp với tinh bột
khác)
6. E1420 Amidon axetat
(Starch acetate)
ADI: không xác định
10g/kg (hay kết
hợp với tinh bột
khác)
Giới hạn sử dụng STT Chỉ số
Quốc tế

Tên tinh bột và ADI
Phomat ép Sữa chua
7. E1422 Diamidon axetyl adipat
(Acetylaed distarch
adipate)
ADI: không xác định
10g/kg (hay kết
hợp với tinh bột
khác)
8. E1442 Hydroxy propyl
diamidon photphat
(hydroxy propyl
distarch)
ADI: không xác định
10g/kg (hay kết
hợp với tinh bột
khác)
ADI (Acceptable Daly Intake) - Lượng ăn vào hàng ngày chấp nhận
được: là lượng xác định của mỗi chất phụ gia thực phẩm được cơ thể ăn vào
hàng ngày thông qua thực phẩm hoặc nước uống mà không gây ảnh hưởng có
hại tới sức khoẻ. ADI được tính theo mg/kg trọng lương cơ thể/ngày.
1.2 Tinh bột biến tính
Tinh bột tự nhiên với các tính chất đặc trưng đã và đang được khai thác
đến mức có thể
để phục vụ cho nhu cầu sản xuất. Tuy nhiên, khi ngành công
nghiệp thực phẩm mở rộng với chủng loại sản phẩm đa dạng thì tinh bột tự
nhiên cho thấy nó có những hạn chế hoặc có những tính chất mặc dù thích hợp
cho sản phẩm này nhưng lại bất lợi cho sản phẩm khác. Vì vậy, quá trình biến
tính tinh bột được sử dụng để tạo ra những loại tinh bột có các tính chấ
t phù

hợp với những sản phẩm nhất định [23].
Biến tính tinh bột là quá trình làm biến đổi cấu trúc và tác động lên các
liên kết hydro của tinh bột một cách có kiểm soát. Ngoại trừ tinh bột biến tính
vật lý (hồ hóa trước), sự biến đổi này chỉ diễn ra ở cấp độ phân tử, với ít hoặc
không có thay đổi trên bề mặt bên ngoài của hạt tinh bột, do đó, nguồn gốc
thực vật c
ủa tinh bột vẫn có thể xác định được bằng kính hiển vi.
Mục đích của biến tính tinh bột nhằm [7]:
- Cải biến các tính chất của sản phẩm.
- Tăng giá trị cảm quan.
- Tạo mặt hàng mới.
1.2.1 Các phương pháp biến tính tinh bột
Dựa vào bản chất của phương pháp có thể phân loại các phương pháp
biến tính tinh bột như sau [1, 7, 15, 30, 43]:
Phương pháp biến tính vật lý: là phương pháp biến tính tinh bột thuần
túy dùng các lực vật lý như ép, nén và hồ hóa tác dụng lên tinh bột để làm
thay đổi một số tính chất của nó nhằm phù hợp với những ứng dụng, sản phẩm
tinh bột biế
n tính của phương pháp này là những tinh bột hồ hóa, tinh bột xử
lý nhiệt ẩm.
Phương pháp biến tính hóa học: là phương pháp sử dụng những hóa
chất cần thiết nhằm thay đổi tính chất của tinh bột, sản phẩm chủ yếu của
phương pháp biến tính hóa học là những tinh bột xử lý axit, tinh bột ete hóa,
este hóa, phosphat hóa.
Phương pháp thủy phân bằng enzim: là phương pháp biến tính tinh bột
tiên tiến hiện nay, cho sản phẩ
m tinh bột biến tính chọn lọc không bị lẫn
những hóa chất khác. Sản phẩm của phương pháp này là các loại đường
glucoza, fructoza; các poliol như sorbitol, mannitol.
Dựa trên bản chất những biến đổi xảy ra trong phân tử tinh bột,

Kovalxkaia chia tinh bột biến tính bằng hoá chất thành 2 loại: tinh bột cắt và
tinh bột bị thay thế .
Nhóm tinh bột cắt: trong phân tử tinh bột xảy ra hiện tượng phân cắt
liên kết C - O giữa các monome và những liên kết khác, gi
ảm khối lượng phân
tử, xuất hiện một số liên kết mới trong và giữa các phân tử. Cấu trúc hạt của
tinh bột có thể bị phá vỡ ít nhiều. Nhóm tinh bột này có rất nhiều ứng dụng
như tinh bột biến tính bằng axit được dùng để phủ giấy, tăng độ bền của giấy,
cải thiện chất lượng in Trong công nghiệp thực phẩm, tinh bột loại này dùng
để tạ
o cấu trúc gel trong sản xuất bánh kẹo…
Tinh bột oxi hoá cũng được xếp và nhóm này. Một số loại tinh bột được
oxi hoá bởi KMnO
4
trong môi trường axit được sử dụng thay thế aga, alginate
trong sản xuất bánh kẹo, kem, các sản phẩm sữa cũng như trong đồ hộp. Các
sản phẩm tinh bột oxi hoá yếu cũng được dùng trong bánh mì để làm tăng thời
gian giữ khí của bột nhào, giảm thời gian lên men và tăng chất lượng của
bánh. Tinh bột oxi hoá bởi hypoclorit, H
2
O
2
và muối của nó được sử dụng
rộng rãi trong công nghiệp giấy.
Nhóm tinh bột thay thế: là nhóm tinh bột mà tính chất của chúng thay
đổi do các nhóm hidroxyl ở cacbon 2, 3 và 6 liên kết với các gốc hoá học hay
đồng trùng hợp với một hợp chất cao phân tử khác, hoặc 2 mạch polisaccarit
có thể bị gắn vào nhau do các liên kết dạng cầu nối. Mức độ biến tính tinh bột
được đặc trưng bởi độ thế (Degree of substitution – DS). DS là số nhóm
hiđroxyl bị thế trên một AGU (Anhydrous Glucose Unit). Như vậy, độ thế có

giá trị trong khoảng 0-3. Trong tr
ường hợp này tính chất của tinh bột bị thay
đổi rõ rệt. Thông thường tinh bột loại này có độ nhớt và độ bền kết dính cao
(được sử dụng để sản xuất các sản phẩm cần bảo quản) như tinh bột axetat,
tinh bột photphat, tinh bột oxi hoá
1.2.2 Ứng dụng của tinh bột biến tính. Các loại tinh bột biến tính dùng
trong thực phẩm[7,15, 43]:
Do có những tính chất mới giúp cho các quá trình sản xuất khắc phục
được những khó khăn khi sử dụng tinh bột thường nên tinh bột biến tính được
ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp.
- Trong công nghiệp xây dựng tinh bột biến tính được dùng làm chất gắn
bê tông, chất gắn đất sét, đá vôi, keo dính gỗ, gỗ ép, phụ gia cho sơn.
- Trong công nghiệp mỹ phẩm tinh bột biến tính được dùng làm phấn tẩy
trắng, đồ trang điểm, phụ gia cho xà phòng, kem thoa mặt.
- Trong dược ph
ẩm tinh bột biến tính là nguyên liệu thường dùng làm tá
dược được trộn cùng với các hoạt chất của các loại thuốc viên dạng nén (phần
lớn dùng để uống).
- Với công nghiệp khai khoáng, tinh bột biến tính được dùng trong tuyển
nổi quặng, dung dịch nhũ tương khoan dầu.
- Với công nghiệp giấy, tinh bột được dùng chế tạo chất phủ bề mặt,
thành phần nguyên liệu giấy không tro, các sả
n phẩm tã giấy cho trẻ em.
- Với công nghiệp dệt, tinh bột dùng trong hồ sợi, in.
- Với các ngành khác, tinh bột được dùng làm màng plastic phân huỷ sinh
học, pin khô, thuộc da, keo nóng chảy, chất gắn, khuôn đúc, phụ gia nung kết
kim loại.
- Trong công nghiệp thực phẩm, tinh bột biến tính dùng trong chế biến
thức ăn hàng ngày như chế biến thịt, đồ ăn tráng miệng, nước sốt, chất tạo
huyền phù cho các đồ

uống. Trong công nghệ sản xuất kẹo gum, tinh bột biến
tính được dùng thay thế tinh bột thường nhằm làm giảm độ nhớt của khối jelly
và rút ngắn thời gian nấu. Tinh bột biến tính dùng làm chất ổn định trong các
sản phẩm sữa chua, kem, …
Theo JECFA (2001), c¸c lo¹i tinh bét biÕn tÝnh sö dông trong thùc phÈm
bao gồm các loại sau [43]:
1. Dextrin, tinh bét rang tr¾ng hoÆc vµng.
2. Tinh bét xö lý axit.
3. Tinh bét xö lý kiÒm.
4. Tinh bét ®· khö mµu.
5. Tinh bét ®· oxy hãa.
6. Monostarch phosphate.
7. Distarch phosphate.
8. Phosphated distarch.
9. Acetylated starch.
10. Starch acetate.
11. Acetylated distarch adipate.
12. Hydroxypropyl starch.
13. Hydroxypropyl distarch phosphate.
14. Starch sodium octenyl succinate.
15. Tinh bét ®· xö lý men.
1.2.3 Sản xuất tinh bột biến tính trên thế giới và ở Việt Nam
Với ngành công nghiệp nước giải khát khổng lồ, có thể nói Mỹ là nước
đứng đầu trên thế giới về sản xuất và tiêu thụ xirô glucoza (chủ yếu là từ tinh
bột ngô). Nhật Bản là nước đi đầu trong sản xuất cyclodextrin. Pháp, Mỹ là
các nhà cung cấ
p maltodextrin lớn từ tinh bột ngô. Còn Thái Lan hiện nay là
nước xuất khẩu tinh bột sắn biến tính lớn nhất với khối lượng khoảng 300
ngàn tấn mỗi năm sang các nước Nhật Bản, Mỹ, Thụy Điển, Malaysia…
Ở Thái Lan, hơn một nửa sản lượng sắn (khoảng 20 triệu tấn) được sử

dụng cho công nghiệp sản xuất tinh bột sắn. Cùng với sự phát triển của công
nghệ, tinh bột sắn một lần nữa trở thành nguồn nguyên liệu quan trọng để chế
biến thành các sản phẩm tinh bột biến tính, giúp tăng cường các tính chất chức
năng và làm gia tăng trị giá thương phẩm của bột sắn.
Ngành công nghiệp biến tính tinh bột sắn là một trong những ngành
công nghiệp quan trọng nhất ở Thái Lan, bắt đầu bằng việc tăng qui mô sản
xuất tinh bột sắ
n từ nhỏ đến lớn và ngày càng cải thiện chất lượng của sản
phẩm tinh bột. Một trong những động lực chính cho việc phát triển ngành
công nghiệp này là do nhu cầu của thị trường ở cả trong và ngoài nước [1, 28,
33, 35].
Hà Lan đã sản xuất được tinh bột khoai tây mới có hàm lượng amiloza
cao, có các tính chất hầu như đồng nhất với gelatin. Loại tinh bột mới này có
khả năng tạo thành và giải phóng các gel một cách thu
ận nghịch tùy thuộc vào
nhiệt độ, trong khi tinh bột thông thường không thể tạo được gel một cách
thuận nghịch theo nhiệt độ như vậy [18].
Ở nước ta hiện nay, trong bối cảnh cây sắn đang chuyển đổi nhanh
chóng vai trò từ cây lương thực sang trồng cây công nghiệp, toàn quốc hiện có
trên 60 nhà máy chế biến tinh bột sắn với tổng công suất khoảng 3,8 triệu tấn
củ tươi/năm và nhiều cơ s
ở chế biến sắn thủ công rải rác tại hầu hết các tỉnh
trồng sắn. Đó chắc chắn là nguồn cung cấp tinh bột sắn rẻ, chất lượng tốt và
ổn định.
Nhiều nhà máy lớn như công ty Vedan ở Đồng Nai là nhà máy có vốn
đầu tư nước ngoài có công suất lớn nhất Đông Nam Á đã sản xuất được các
sản phẩm như tinh bột sắn, tinh bột sắn bi
ến tính bằng hóa chất, mì chính,
lysin… phục vụ cho nhu cầu trong nước và xuất khẩu [1].
1.3 Tinh bột biến tính bằng axit

Tinh bột biến tính bằng axit là tinh bột được biến tính bằng phương
pháp hóa học thuộc nhóm tinh bột cắt. Dưới tác dụng của axit, một phần các
liên kết giữa các phân tử và trong phân tử tinh bột bị đứt, do đó làm cho kích
thước phân tử giảm đi và tinh bột thu được những tính chất mới.
Tinh bột s
ắn biến tính bằng axit là loại tinh bột được sản xuất ở rất
nhiều nhà máy tại Thái Lan và đã trở thành những sản phẩm thương mại. Một
trong số đó có thể kể đến là tinh bột AF 520. Loại tinh bột biến tính này được
sử dụng trong công nghiệp thực phẩm và có thể được phối trộn với các phụ
gia khác tạo hỗn hợp chất ổn định dùng trong sản xuấ
t sữa chua [35].
Tính chất của tinh bột biến tính bằng axit [3]:
- Tinh bột biến tính bằng axit có sự thay đổi nhiều về tính chất so với
tinh bột chưa biến tính và có thêm những đặc tính mới, chỉ còn giống tinh bột
ban đầu ở hình dạng vật lý, chỉ có sự thay đổi nhỏ về tính lưỡng chiết hạt mà
không có sự thay đổi trực tiếp về dạng hạt.
- Độ nhớt của hồ tinh b
ột biến tính bằng axit giảm thấp. Sự giảm độ
nhớt của hồ tinh bột biến tính bằng axit là do phá hủy vùng vô định hình giữa
các mixen của hạt và làm yếu cấu trúc hạt rồi dẫn đến phá hủy hạt ngay cả khi
hạt trương không đáng kể.
- Khối lượng phân tử của tinh bột biến tính giảm.
- Tính chất căn bản nhất của tinh bột biến tính b
ằng phương pháp axit
là tính thoái hóa thấp hơn so với các loại tinh bột khác, đồng thời có độ bền
màng gel cao nên nó được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp.
- Có khả năng tạo gel, làm chất ổn định, chất làm đặc, khả năng tan dễ
dàng trong nước ấm nên tinh bột biến tính bằng axit là một chất phụ gia được
dùng để sản xuất các sản phẩm như sữa chua; các sản phẩm hòa tan như cà
phê, bộ

t trái cây, bột sữa dừa, bột đậu nành, trà gừng; các loại trà uống khác.
Trong công nghiệp dệt và công nghiệp giấy, đây là một thành phần không thể
thiếu được để làm tăng độ bền, độ mài mòn và độ bóng của sản phẩm.
1.3.1 Phương pháp biến tính tinh bột bằng axit [ 1,3, 4, 6, 36]
Biến tính tinh bột bằng axit là phương pháp đã có từ lâu. Mặc dù trong
công nghệ có những nhược điểm như thiết bị bị axit ă
n mòn, sản phẩm nhiều
khi có màu và có vị mặn do các kim loại trong tinh bột tác dụng với axit tạo
muối hoặc tạo các hợp chất phức chất có màu. Tuy nhiên, với thiết bị hiện đại,
ngày nay người ta có thể khắc phục những nhược điểm nói trên.
Ưu điểm nổi bật của phương pháp này là có thể sản xuất với năng suất
lớn mà không gặp khó khăn gì trong vấn đề ch
ất xúc tác, hóa chất rẻ tiền, dễ
kiếm, dễ tự động hóa dây chuyền sản xuất… Do đó, tinh bột biến tính bằng
axit đáp ứng dễ dàng với số lượng nhiều và giá thành rẻ.
Axit được cho vào huyền phù tinh bột trong một quá trình kiểm soát
chặt chẽ, khuấy trộn liên tục trong điều kiện nhiệt độ tăng dần từ nhiệt độ môi
trường đến nhiệt độ h
ơi thấp hơn nhiệt độ trương nở của tinh bột (khoảng
55
o
C) cho đến khi đạt được mức độ thủy phân cần thiết. Axit vô cơ thường sử
dụng là HCl hoặc H
2
SO
4
. Theo Ferrara thì hỗn hợp axit HCl và HF dùng để
xử lý tinh bột sẽ tạo gel chậm hơn nhiều khi xử lý bằng HCl riêng lẻ. Trong
quá trình biến hình tinh bột thì phản ứng axit gây ra sự thủy phân liên kết
glucozit trong phân tử tinh bột. Do sự thủy phân này mà mạch tinh bột ngắn

bớt. Đối với tinh bột đã phân tán thì liên kết (1,4) α –D glycozit nhạy cảm với
sự phân giải axit hơn so với những điểm phân nhánh (1,6) α –D glycozit. Tuy
nhiên, trong hạt tinh bột, những phần chứa nhiều liên kết (1,4) α –D glycozit
đều có mặt vùng kết tinh hạt. Vì vậy mà liên kết (1,6) α –D glycozit trở nên
nhạy cảm và dễ tiếp cận hơn với s
ự thủy phân axit.
Trong sản xuất công nghiệp, người ta cho khuyếch tán tinh bột (huyền
phù tinh bột 12-15 Bx) trong dung dịch axit vô cơ có nồng độ 1-3%, rồi khuấy
đều ở nhiệt độ 50-55
o
C trong 12-14 giờ. Sau đó trung hòa, lọc rửa và sấy khô.
Sự thủy phân axit xảy ra ở hai bước sau:
- Sự tấn công trước hết vào vùng vô định hình, giàu amilopectin. Đặc
biệt là những điểm phân nhánh α - 1,6 - D glycozit dễ bị tấn công.
- Sau đó tấn công chậm chạp vào vùng kết tinh và vùng có tổ chức cao
của amiloza và amilopectin.
Sự thủy phân xảy ra làm giảm độ dài mạch polymer, cấu trúc hạt yếu đi
nhưng hình dạng hạ
t tinh bột không thay đổi.
Tinh bột sắn biến tính bằng axit là loại tinh bột được sản xuất ở rất
nhiều nhà máy tại Thái Lan. Thông thường, loại tinh bột này được tạo ra trong
quá trình sản xuất tinh bột sắn. Axit (thường là HCl) được cho vào sữa tinh
bột sắn (khoảng 20% chất khô) ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ hồ hóa. Khi đạt
đến độ nhớt hay đạt đến mức độ biến hình theo yêu c
ầu thì axit được trung hòa
và tinh bột được thu hồi bằng cách lọc hay li tâm, rửa và sấy khô. Nồng độ
axit, nhiệt độ, nồng độ tinh bột và thời gian thủy phân khác nhau tùy thuộc
vào nhà sản xuất. Biến tính bằng axit sẽ tạo cho tinh bột sắn có độ nhớt thấp
hơn 30cPs.
1.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự thay đổi tính chất của tinh bột

trong quá trình biến tính [3,21,28,32,34,35,38]
Có 2 phương pháp biến tính bằng axit đó là:
-
Biến tính bằng axit trong môi trường ancol
- Biến tính bằng axit trong môi trường nước
 Biến tính tinh bột bằng phương pháp axit trong môi trường ancol:
Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng phân cắt mạch tinh bột trong quá
trình biến tính: Chủ yếu là nhiệt độ, hàm lượng axit, nồng độ dịch tinh bột
và loại môi trường. Khả năng phân cắt mạch tinh bột biểu thị bằng chỉ số
Pn.
Ảnh hưởng của nhiệt độ và hàm lượng axit:

Ở cả hai môi trường ancol và metanol, hàm lượng axit và nhiệt độ càng
tăng thì mức độ phân cắt mạch càng lớn, trong môi trường metanol sự phân cắt
mạnh hơn. Khi nhiệt độ lớ
n hơn 60
o
C, quá trình hồ hóa tinh bột xảy ra. Vì
vậy, tốt nhất nên thực hiện biến tính ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ hồ hóa
(từ 10-55
o
C).

Hình 7. Qui trình sản xuất tinh bột biến tính
theo phương pháp của Robyt [34]
Ảnh hưởng của nồng độ tinh bột:
Trong cả hai môi trường ancol và metanol, với cùng một điều kiện về
nhiệt độ và nồng độ axit, khi nồng độ tinh bột càng tăng thì khả năng phân cắt
mạch tinh bột càng giảm. Yếu tố nồng độ axit ảnh hưởng sâu sắc hơn đối với
mức độ phân cắt mạch tinh bột so với nồng độ tinh bột.

Ảnh hưởng của môi trường:
So sánh giữa hai môi trường etanol và metanol cho thấy mức độ phân
cắt của mạch tinh bột bằng phương pháp axit trong môi tr
ường metanol lớn
hơn so với trong môi trường etanol ở cùng điều kiện (nhiệt độ, nồng độ axit,
nồng độ tinh bột). Nhưng metanol không nên ứng dụng trong công nghiệp
thực phẩm mà có thể ứng dụng trong công nghiệp dệt, công nghiệp giấy
hay làm chất độn trong khoan dầu mỏ.
 Biến tính tinh bột bằng phương pháp axit trong môi trường nước:
Biến tính tinh bột trong môi trường etanol, metanol đắt tiền, tái chế phức
t
ạp, thời gian dài, tốn nhiều thiết bị, giá thành cao. Biến tính bằng axit trong
môi trường nước khắc phục được những nhược điểm trên.

Hình 8: Qui trình biến tính tinh bột bằng axit
theo phng phỏp ca Ali v Kemf [21]
Tinh bt khụ c phõn tỏn trong nc thnh dch huyn phự vi nng
33% v bin tớnh vi xỳc tỏc l dung dch axit HCl 0,5N 50
o
C trong
iu kin khuy trn liờn tc. Khi quỏ trỡnh bin tớnh kt thỳc, trung hũa
bng dung dch NaOH 1N n trung tớnh v ra sch tinh bt bng mỏy li
tõm siờu tc v nc nhiu ln. Cui cựng l sy, nghin, rõy thnh phm
cú m nh hn 12%.
Cỏc yu t nh hng n s thay i tớnh cht ca tinh bt trong
quỏ trỡnh bin tớnh:
Hm lng axit v thi gian cng tng thỡ mc phõn ct mch cng
l
n v hũa tan cng tng. Không những hàm lợng axit, thời gian biến tớnh
mà cả nồng độ tinh bột đều ảnh hởng lớn đến quá trình biến tớnh tinh bột, thể

hiện sự thay đổi ở các chỉ mức độ thy phõn và độ nhớt của tinh bột biến tớnh.
Nồng độ tinh bột càng giảm, hàm lợng axit càng tăng, thời gian biến
tớnh càng tăng làm quá trình biến tớnh tinh bột càng tăng, làm tăng mức độ
phân cắt mạch tinh bột, do đó mức độ thy phõn tng và độ nhớt càng giảm.
Trong 3 loi tinh bt bin tớnh l tinh bt hunh tinh, tinh bt sn dõy v
tinh bt sn, tinh bt sn bin tớnh cú hũa tan cao nht vỡ trong quỏ trỡnh
bin tớnh, mc phõn ct mch ln, nờn mch ngn tng nhiu, kớch thc
phõn t nh hn nờn cú kh nng khuy
ch tỏn v d hũa tan trong nc hn.
So sỏnh vi tinh bt cha bin tớnh, hỡnh dng c bn ca tinh bt trc
v sau khi bin tớnh bng axit cú s thay i. Hu nh cỏc ht tinh bt bin
tớnh u cú kớch thc ln hn v b ngoi lp v ht tr nờn sn sựi, cú nhiu
l nh hoc b try st hn tinh bt cha bin tớnh. Do tỏc ng ca quỏ trỡnh
thy phõn di
nh hng cỏc iu kin mụi trng, nhit v thi gian
v.v lm cho v ht khụng cũn gi c trng thỏi ban u.