tính năng công nghệ của tinh bột

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC & THỰC PHẨM


BÁO CÁO
MÔN : HÓA HỌC THỰC PHẨM
ĐỀ TÀI

TÍNH NĂNG CÔNG NGHỆ CỦA TINH BỘT
GVHD: Th.S. Đặng Thị Ngọc Dung
NHÓM 3
PHẠM MẠNH QUYẾT : 13116112
MÃ VĂN TUẤN : 13116181
NÌNH VĂN CƯỜNG : 13116011


TP HCM-2014


MỤC LỤC
I Tổng quan về tinh bột……………………………………………… 1
1 Amylose……………………………………………………………….2
a Cấu trúc hóa học……………………………………………….2
b Độ hòa tan, tính lưu biến………………………………………3
c Cấu trúc xoắn………………………………………………… 3
d Khả năng tạo phức…………………………………………… 4
e Các tính chất đặc trưng……………………………………… 4
2 Amylopectin………………………………………………………… 5
a Cấu trúc hóa học……………………………………………….5

b Độ hòa tan, tính lưu biến………………………………………7
c Cấu trúc xoắn……………………………………………… 7
d Khả năng tạo phức…………………………………………… 7
e Các tính chất đặc trưng……………………………………… 7
II Cấu trúc tinh thể của tinh bột…………………………………………8
III Tính năng công nghệ của tinh bột……………………………………10
1 Khả năng hấp thụ nước và sự hồ hóa của tinh bột……………………10
2 Độ trong của hồ tinh bột………………………………………………12
3 Khả năng tạo sợi của tinh bột………………………… 12
4 Khả năng phồng nở của tinh bột………………………………………13
5 Khả năng tạo màng của tinh bột………………………………………14
6 Tính chất nhớt dẻo của tinh bột 15
7 Khả năng tạo gel và sự thoái hóa tinh bột …… 16
IV Ứng dụng của tinh bột………………………………………………….17
1 Tinh bột……………………………………………………………… 17
2 Tinh bột biến tính………………………………………………………18
Tài liệu tham khảo………………………………………………… 24
I. Tổng quan về tinh bột

 Tinh bột là polisaccarit chủ yếu có trong hạt, củ, thân cây và lá
cây.Trong tự nhiên tinh bột là hợp chất hữu cơ rất phổ biến và dồi dào ,
chỉ đứng sau xenlulozơ. Tinh bột được hình thành từ những hạt nhỏ
trong suốt quá trình trưởng thành và lớn lên của cây. Trong thời kì
‘ngủ’ và nảy mầm , tinh bột là chất dự trữ năng lượng cho cây . Tinh bột
giữ chức năng sinh học giống nhau đối với con người và động vật .
Trong thực vật ,tinh bột thường có mặt dưới dạng không hòa tan trong
nước nên có thể tích tụ một lượng nước lớn trong tế bào mà không ảnh
hưởng đến áp suất thẩm thấu . Do đó, có thể thu được một lượng lớn
tinh bột từ nhiều nguồn phong phú trong tự nhiên . Tinh bột đại diện
cho 60%-90% tổng sản lượng các loại lương thực như ngô, khoai tây ,

lúa mì , củ sắn , sắn dây , gạo , đậu, ở một số quả như chuối , táo .Hàm
lượng và thành phần hóa học của tinh bột phụ thuộc vào giống cây ,
điều kiện trồng trọt.
 Tinh bột không phải là một chất riêng biệt , nó bao gồm 2 thành phần
là amilozo và amilopectin . Hai chất này khác nhau về tính chất vật lý
cũng như tính chất hóa học .Dựa vào sự khác nhau đó có thể phân chia
được 2 thành phần trên để điều chế dạng tinh khiết . Các phương pháp
để tách và xác định hàm lượng amilozơ và amilopectin là
- Chiết rút amilozơ bằng nước nóng
- Kết tủa amilozơ bằng rượu
- Hấp thụ chọn lọc amilozơ trên xenlulozơ .
 Tinh bột là loại polisaccarit có khối lượng phân tử cao gồm các đơn vị
Glucozơ được nối với nhau bởi các liên kết -Glycozit , có công thức phân tử
là (C
6
H
10
O
5
)
n ,
ở đây có thể từ vài trăm đến hơn 1 triệu . Tinh bột giữ vai trò
trong công nghiệp thực phẩm do những tính chất vật lý của chúng . Tinh bột
thường được dùng làm chất tạo nhớt sánh cho các thực phẩm dạng lỏng
hoặc là tác nhân làm bền keo hoặc nhũ tương như các yếu tố dính và làm đặc
tạo độ cứng , độ đàn hồi cho nhiều loại thực phẩm . Ngoài ra , tinh bột còn
nhiều ứng dụng trong dược phẩm, công ngiệp dệt, hóa dầu.
1 Amylose.
a Cấu trúc hóa học.
- Amylose là một polymer mạch thẳng cấu tạo từ D – glucopyranose nhờ

các liên kếtα – 1,4 – glucozit.
Hình I.1. Công thức cấu tạo của Amylose.
- Quá trình thủy phân của amylose có thể được tiến hành bằng các enzyme
α – amylose, β – amylase và glucoamylase.
- Trong amylose có khoảng 0,1 % các liên kết phân nhánh α – 1,6 nên β –
amylase thường không thể thủy phân được amylose một cách hoàn toàn.
- Trọng lượng phân tử amylose trong khoảng 10
5
– 10
6
.
- Mức độ polymer hóa DP ( Degree of Polymerisation ) từ 1000 – 2000
(thấp) và 4500 – 6000 ( cao ).
Hình I.2. cấu trúc một phần của amylose.
b Độ hoà tan tính lưu biến.
- Amylose thu được bằng phương pháp công nghiệp thường là sản phẩm
thoái hóa nên không hòa tan.
- Amylose mới tách ra từ tinh bột bằng phương pháp tạo phức với n –
butanol ở dạng bột xốp khô, có thể hòa tan dễ dàng trong nước nóng đến
15%.
- Amylose cũng có thể hòa tan trong dung dịch kiềm loãng, tại nồng độ
kiềm tối ưu.
- Do trọng lượng phân tử lớn và có cấu tạo mạch thẳng nên độ nhớt của
dung dịch amylose thu được cũng cao.
- Dung dịch amylose rất dễ tạo keo, ngay cả khi ở nhiệt độ cao. Tốc độ tạo
keo là hàm của thời gian, nhiệt độ, pH, nồng độ và phương pháp hòa tan.
c Cấu trúc xoắn.
- Tham gia vào thành phần cấu tạo trong cấu trúc tinh thể dạng B là các sợi
amylose xoắn kép song song ngược chiều, được sắp xếp cạnh nhau thao
hình lục giác, vùng tâm của hình lục giác chứa đầy nước.

Hình I.3 cấu trúc xoắn của amilose.
- Cấu trúc tinh thể tinh bột dạng A tương tự như dạng B, nhưng tâm hình
lục giác không chứa nước mà chứa nước mà là một chuỗi xoắn kép khác,
khiến cho toàn bộ “ bó sợi “ có cấu trúc chặt chẽ hơn và trong trường hợp
này chỉ có 8 phân tử nước nằm xen kẽ giữa các chuỗi xoắn kép.
- Điều kiện môi trường có thể làm thay đổi cấu hình của các chuỗi xoắn
kép.
- Nhiều phân tử như iodine, acid béo, các ester của acid béo, acid
hydroxycarboxylic, có khả năng tạo thành một dạng mắt lưới với
amylose.
- Kích thước của phòng helix ( khoảng 13,7 A
0
– 16,2 A
0
) có ảnh hưởng
quan trọng đến khả năng tạo phức của amylose.
d Khả năng tạo phức.
- Amylose, đặc biệt là từ ngũ cốc có thể tạo phức với một lượng tương đối
lớn lipid.
- Lipid làm tăng độ bền của cấu trúc helix, và giảm khả năng trương nở của
tinh bột ngũ cốc.
- Khả năng này có thể được cải thiện khi có mặt một số alcohol, như etanol,
amyl alcohol,Chính các alcohol này chui vào bên trong vòng xoắn ưa béo
và đẩy lipid ra khỏi cấu trúc helix.
- Các phức được làm khô thường rất bền, ví dụ phức giữa amylose và
vitamin A, tính chất này được dùng để tránh hiện tượng oxy hóa, bảo vệ
vitamin A trong thuốc và thức ăn gia súc.
e Các tính chất đặc trưng.
- Phản ứng đặc trưng với iodine cho màu xanh dương.
- Dung dịch không bền, ở nhiệt độ thấp chuyển sang trạng thái vô định gây

kết tủa không thuận nghịch gọi là sự thoái hóa tinh bột.
Bảng I.1.Thành phần amilose và amilopectin của một số loại tinh bột:
Loại tinh bột Amylose % Amilopectin,%
Gạo 18.5 81.5
Nếp 0.3 99.7
Bắp 24 76
Đậu xanh 54 46
Khoai tây 20 80
Khoai lang
Khoai mì
19
17
81
83
2 Amylopectin.
a Cấu tạo hóa học.
- Amylopectin là một glucan phân nhánh
- Trong phân tử Amylopectin ngoài liên kết α – 1,4, tỷ lệ liên kết phân nhánh α
– 1,6 chiếm khoảng 4 %.
- Trung bình, mỗi nhánh của amylopectin chứa khoảng 15 – 30 gốc glucose.
Hình I.3 Một phần cấu trúc của amylopectin.
- Amylopectin có khối lượng phân tử nằm trong khoảng 500 ngàn đến
1000000 dalton.
- Amylopectin thường phân bố ở phía ngoài hạt tinh bột.
- Cấu tạo của amylopectin còn lớn và dị thể hơn amyloza nhiều.Trong tinh bột
tỉ lệ amyloza/amylopectin khoảng ¼.Tỉ lệ này có thể thay đổi phụ thuộc vào
thời tiết mùa vụ hay cách chăm bón.
- Sự khác biệt giữa amylose với amylopectin không phải luôn luôn rõ nét.Bởi
lẽ các phân tử amylose cũng thường có một phần nhỏ phân nhánh do đó cũng
có những tính chất giống như amylopectin.

Hình I.4. Dạng amylopectin của tinh bột.
b Độ hòa tan.
- Amylopectin chỉ tan được trong nước ở nhiệt độ cao tạo thành dung dịch có
độ nhớt cao và rất bền vững. Amylopectin không có khả năng tạo phức với
butanol và các hợp chất hữu cơ khác,không bị hấp thụ trên cellulose
c Cấu trúc xoắn.
- Tương tự amylose, amylopectin cũng có cấu trúc xoắn kép với các chuỗi
helix song song.
- Cấu trúc tinh thể của tinh bột có liên quan chặt chẽ đến thành phần
amylopectin và khả năng tạo chuỗi xoắn kép.
d Khả năng tạo phức.
- Amylopectin không có khả năng tạo phức với butanol và các hợp chất hữu cơ
khác,không bị hấp thụ trên cellulose
e Các tính chất đặc trưng.
- Amylose bắt màu xanh với Iodine,màu này mất đi khi đun nóng, hiện lại màu
khi nguội.
- Amylose bị kết tủa bởi rượu butylic.Trong phân tử amylose có một đầu có
tính khử và một đầu không có tính khử.
- Quá trình thủy phân tương tự như amylose, β – amylase không thủy phân
được các liên kết nhánh α – 1,6. Phần mạch nhánh còn sót lại được gọi là các
dextrin giới hạn.
- Khi đung nóng trong nước, tạo thành dung dịch đặc, trong, dính và có độ
nhớt cao. Độ nhớt giảm nhanh trong môi trường acid, trong quá trình hấp tiệt
trùng và khi chịu một lực cắt.
- Amylopectin không bị thoái hóa, khả năng tạo gel cũng kém ( trừ khi ở nồng
độ rất cao ).
II. CẤU TRÚC TINH THỂ CỦA TINH BỘT.
- Hạt tinh bột có dạng hình tròn, bầu dục hoặc đa giác.
- Hạt tinh bột khoai tây có kích thước lớn nhất, còn hạt tinh bột gạo có kích thước
nhỏ nhất.

- Trong cùng một loại tinh bột, hình dáng kích thước của các hạt cũng không
giống nhau. Kích thước các hạt khác nhau dẫn đến những tính chất cơ lý khác
nhau như nhiệt độ hồ hóa, khả năng hấp thụ xanh methylene,
- Hạt nhỏ có cấu tạo chặt, còn hạt lớn thường có cấu tạo xốp hơn.
Hình II.1. cấu trúc tinh thể của một số loại hạt tinh bột.
Cấu trúc tinh thể:
- Tinh bột có bản chất bán tinh thể với nhiều mức độ khác nhau, thường từ 15 – 45
% khi ở dạng hạt.
- Theo nhiều tác giả, amylose có khả năng tạo các chuỗi xoắn kép và có vai trò
trong việc tạo cấu trúc tinh thể của tinh bột. Nhưng một số nghiên cứu mới đây
lại cho rằng khả năng tạo cấu trúc tinh thể của tinh bột liên quan nhiều hơn đến
amylopectin.
- Trong lớp tinh thể, các đoạn mạch thẳng của amylopectin liên kết với nhau tạo
thành các sợi xoắn kép, xếp thành dãy và tạo thành chum trong khi phần mạch
nhánh nằm trong các lớp vô định hình.
- Người ta ước tính rằng, có khoảng 80% các phân tử amylopectin nằm trong cấu
trúc chùm và khoảng 10 – 20 % các phân tử amylopectin tham gia vào các kiên
kết giữa các chùm với nhau.
- Các nghiên cứu bằng X quang cho biết hai kiểu cấu trúc tinh bột từ các nguồn
khác nhau.
 Dạng A: tìm thấy trong tinh bột ngũ cốc, các sợi xoắn kép thường rất dày
đặc
 Dạng B: có ở các loại củ cho tinh bột như khoai tây. Chuỗi xoắn kép tạo
thành các khoảng trống để phân tử nước có thể xâm nhập vào.
 Dạng C: cấu trúc hỗn hợp của dạng A và B được tìm thấy trong tinh bột
của các cây họ đậu và các cây nhiệt đới cho củ như cây mì.
- Các nghiên cứu bằng kính hiển vi điện tử, nguyên tử và những nghiên cứu
enzyme cho thấy các lớp tinh thể và vô định hình của phân tử amylopectin tạo
thành một cấu trúc hình cầu. Các hạt cầu cói kích thước lớn ( 50 – 500 nm ) tạo
ra các lớp tinh thể cứng, còn các hạt hình cầu nhỏ ( 20 – 50 nm ) tạo ra lớp bán

tinh thể mềm.
Bảng II.1.đặc điểm của một số hệ thống tinh bột
Nguồn Kích thước Hình dạng Hàm lượng Nhiệt độ
hồ
Hạt ngô 10-30 Đa giác 2 67-75
Lúa mì 5-50 Tròn 5 56-80
Lúa mạch đen 5-50 Tròn dài 2 46-62
Đại mạch 5-40 Bầu dục 68-90
Yến mạch 5-12 Đa giác 55-85
Lúa 2-10 Đa giác 13-35 70-80
Đậu đổ 30-50 Tròn 46-54 60-71
Kiều mạch 5-15 Tròn dẹp
Chuối 5-60 Tròn 1
Khoai tây 1-120 Bầu dục 2 56-69
Khoai lang 5-50 Bầu dục 2 52-64
Sắn 5-35 Tròn
Dong riềng 10-130 Bầu dục 38-41
-
III. Tính năng công nghệ của tinh bột
1. Khả năng hấp thụ nước và sự hồ hóa của tinh bột.
Quá trình trương nở:
• Khi hòa tan tinh bột vào nước do kích thước phân tử của tinh bột lớn nên
đầu tiên các phân tử sẽ xâm nhập vào giữa các phần tử tinh bột.
• Tại đây chúng sẽ tương tác với nhóm hoạt động của tinh bột, quay cực,
các phổ hồng ngoại và glucoza, tạo ra lớp vỏ nước làm cho lực liên kết ở
mắt xích nào đó của phân tử tinh bột bị yếu đi do đó phân tử tinh bột bị xê
dịch rồ bị “rão” ra và trương lên.
• Quá trình trương xảy ra không hạn chế sẽ làm bung các phân tử tinh bột
và hệ chuyển thành dạng dung dịch. Quá trình trương luôn luôn đến trước
quá trình hòa tan và đây là một quá trình phụ thuộc vào nhiệt độ bên

ngoài.
• Độ tăng kích thước trung bình của một số loại tinh bột khi ngâm vào
nước như sau: tinh bột bắp: 9,1%, tinh bột khoai tây: 12,7%, tinh bột
sắn: 28,4%.
Quá trình hấp thụ nước:
• Ở trạng thái tự nhiên, các phân tử tinh bột liên kết với nhau bằng liên kết
hydro rất bền. Ở nhiệt độ lạnh, tinh bột vẫn có thể hấp thụ nước một cách
thuận nghịch nhưng với một lượng rất nhỏ.
• Liên kết với nước kiểu 1
H
R – O O – R
H
Khi hấp thụ nước sẽ xảy ra sự hydrat hóa các nhóm hydroxyl tự do và kết
quả là tạo thành liên kết hydro với nước theo kiểu 2.
• Liên kết với nước kiểu 2:
Nhiệt độ tăng làm đứt các liên kết hydro kiểu 1, và làm khả năng hấp thụ
nước tăng. Nhệt độ tăng cao quá sẽ làm đứt tiếp các liên kết hydro kiểu 2.
Nói chung quá trình hydrat hóa tinh bột trong nước gồm các giai đoạn
sau:
Hạt tinh bột Hấp thụ nước qua vỏ Ngưng tụ nước
lỏng Hydrat hóa và trương nở Phá vỡ vỏ hạt
đứt các liên kết phân tử Phân tán Dung dịch
Nhiệt độ hồ hóa:
• Là nhiệt độ để phá vỡ hạt, chuyển tinh bột từ trạng thái ban đầu có mức độ
hydrat hóa khác nhau thành dung dịch keo. Các hạt tinh bột có kích thước
và nguồn gốc khác nhau thì có nhiệt độ hồ hóa khác nhau.Các hạt nhỏ có
cấu tạo chặt, liên kết hydro kiểu 1 rất bền nên nhiệt độ hồ hóa các hạt nhỏ
lớn hơn nhiệt độ hồ hóa của các hạt lớn, vì thế nhiệt độ hồ hóa của tinh bột
thường là một khoảng nhiệt độ chứ không phải một điểm. Tùy điều kiện hồ
hóa như nhiệt độ, nguồn gốc tinh bột, kich thước hạt và pH mà nhiệt độ

phá vỡ và trương nở của tinh bột biến đổi một cách rộng lớn.
• Hạt tinh bột lúa nếp và lúa thường có nhiệt độ hồ hóa giống nhau. Nhiệt
độ hồ hóa có thể dao động từ 55 đến 79
0
C phụ thuộc vào giống và điều
kiện canh tác.Nhiệt độ hồ hóa của cùng 1 loại giống có thể khác nhau
đến 10
0
C . Nhiệt độ hồ hóa có thể chia ra 3 loại: loại thấp 69
0
C, loại trung
gian 70-74
0
C, và loại cao 74
0
C. Lúa ở vùng nhiệt đới có nhiệt độ hồ hóa
loại trung gian hay loại thấp. Điều kiện nhiệt độ trong quá trình hình
thành hạt có ảnh hưởng đến nhiệt độ hồ hóa của tinh bột. Nhiệt độ hồ
hóa phản ánh độ bền của hạt tinh bột tới sự tác động của các loại thuốc
thử khác nhau. Đối với tinh bột lúa nếp thì biên độ tổn thất lớn hơn so
với lúa thường. Những sự khác biệt về nhiệt độ hồ hóa phản ánh rõ tới
thời gian nấu gạo. Nấu gạo có nhiệt độ hồ hóa cao sẽ kéo dài thời gian
vài phút so với gạo có nhiệt độ hồ hóa thấp. Gạo có nhiệt độ hồ hóa thấp
khi nấu sẽ bắt đầu hút nước và trương nở ở nhiệt độ thấp hơn so với
gạo có nhiệt độ hồ hóa cao. Nhiệt độ hồ hóa cũng có thể phản ánh độ
rỗng tương đối của nội nhũ. 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 1 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
• Trong quá trình hồ hóa độ nhớt tinh bột tang đến một khoảng cực đại rồi
giảm xuống.


Các yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt độ hồ hóa tinh bột:
• Thành phần amylose và amylopectin: amylose xắp xếp thành chùm song
song được định hướng chặt chẽ hơn amylopectin vốn có xu hướng cuốn lại
thành hình cầu, có cấu trúc khó cho nước đi qua.
• Các ion kim loại liên kết với tinh bột: các chuỗi trong mạch tinh bột chứa
các ion tích điện trái dấu sẽ đẩy nhau làm lỏng lẻo cấu trúc tinh bột dẫn
đến thay đổi nhiệt độ hồ hóa.
• Các muối vô cơ ở nồng độ thấp phá hủy các liên kết hydro nên làm tăng
khả năng hòa tan của tinh bột, tuy nhên ở nồng độ cao nó gây hện tượng
kết tinh của tinh bột và giảm sự hydrat hóa.
• pH của môi trường.
Sự có mặt của các chất không điện ly như đường, rượu cũng ảnh hưởng đến
nhiệt độ hồ hóa và làm cho nhiệt độ hồ hóa tăng lên

2. Độ trong của hồ tinh bột.
• Tinh bột tự
nhiên
Nhiệt độ hồ hóa (t
o
C)
Ngô 62-73
Ngô nếp 62-72
Lúa miến 68-75

Sắn 52-59
Gạo 68-74
Lúa mì 59-62
Khoai tây 59-70
• Tinh bột đã hồ hóa thường có một độ trong suốt nhất định. Độ trong của
hồ tinh bột đã hồ hóa có ý nghĩa quan trọng đối với nhiều sản phẩm thực
phẩm ->tạo cảm quan cho thực phẩm .
• Hồ tinh bột của các loại ngũ cốc loại nếp, tinh bột củ, rễ, thường trong
hơn các hạt ngũ cốc bình thường ( hạt tẻ).
• Sự có mặt của các chất khác nhau cũng sẽ có sự ảnh hưởng đến độ trong
suốt đó. Các đường thường làm tăng đáng kể độ trong của hồ tinh bột,
ngược lại các chất nhũ hóa như glixerinmonosterat lại làm đục hồ tinh
bột. Các chất hoạt động bề mặt như sodium laurilsulphat dễ tạo phức với
amylose và có tác dụng làm tăng độ trong của hồ.


3. Khả năng tạo sợi.
- Tinh bột cũng có khả năng tạo sợi, người ta sử dụng tính năng này để sản
xuất các loại bún, miến, hủ tiếu, mì.
- Có thể tạo sợi bằng cách cho dịch tinh bột qua một bản đục lỗ với đường
kính thích hợp. Khi đùn qua lỗ này chúng sẽ định hướng theo dòng chảy, các
phân tử tinh bột có xu hướng kéo căng ra và sắp xếp song song với nhau theo
phương của trọng lực.
- Các sợi ra khỏi khung còn ướt, nhúng chúng ngay vào bể nước nóng để
hồ hóa và định hình sợi bún do tác dụng của nhiệt.
- Các phân tử tinh bột đã được sắp xếp trong từng sợi sẽ tương tác với nhau
và với nước bằng liên kết hydro để tạo thành sợi.Các sợi đã được hình thành
được đưa ra khỏi bể nước nóng và đưa tiếp vào bể nước lạnh để các phân tử
liên kết với nhau chặt chẽ hơn và tạo nhiều liên kết hydro giữa các phân tử.
- Tiếp theo sẽ gia nhiệt để sấy khô nhằm tăng lực cố kết và độ cứng.

- Các loại bún, miến, được làm từ các loại nguyên liệu tinh bột giàu
amylose như tinh bột đậu xanh, tinh bột rong riềng thường bền và dai hơn so
với làm từ tinh bột gạo, nếp. Tinh bột đậu xanh, rong riềng thường có từ 40 –
50 % amylose, các chuỗi amylose thường liên kết chặt chẽ nên khó bị trương,
sợi bún chắc và dai.Các tinh bột bắp giàu amylopectin thường rất ngắn nên
lực tương tác giữa các phân tử yếu do đó kém bền.

4. Khả năng phồng nở của tinh bột.
- Khi chiên ( rán) tinh bột trong chất béo ( dầu mỡ ) ở nhiệt độ cao, chất béo có
xu hướng tụ tập lại với nhau do tương tác kỵ nước và có khả năng xuyên thấm
qua các vật liệu glucid như tinh bột, cellulose, Nhiệt cũng làm tinh bột hồ hóa và
chin. Phần không khí trong khối bột không thấm được qua các lớp màng tinh bột
đã được tấm béo sẽ làm giãn nở và phồng nổ tinh bột.
- Tinh bột nếp ( có chứa nhiều amylopectin) có cấu trúc chặt khả năng không
thấm khí lớn nên khả năng phồng nở cũng lớn hơn.
- Tinh bột oxy hóa do các phân tử tích điện trái dấu đẩy nhau nên cũng có khả
năng phồng nở cao.
- Tính năng này của tinh bột được ứng dụng để sản xuất các loại bánh phồng
tôm, xôi chiên.

5. Khả năng tạo màng của tinh bột.
- Giống như các hợp chất cao phân tử khác, tinh bột có khả năng tạo màng tốt.
- Để tạo màng, các phân tử tinh bột sẽ dàn phẳng ra, sắp xếp lại và tương tác
trực tiếp với nhau nhờ các liên kết hydro hoặc gián tiếp thông qua các phân tử
nước. tính chất này được ứng dụng để sản xuất các loại bánh tráng, bánh cuốn,
bánh phở… từ tinh bột
Các giai đoạn trong quá trình tạo màng:
• Cho tinh bột hân tán trong nước đến một nồng độ nhất định ( không quá
đặc cũng không quá loãng).
• Hồ hóa sơ bộ để tạo ra một độ nhớt nhất định.

• Khuấy kỹ và rót dung dchj tinh bột thành một lớp mỏng lên bề mặt kim
loại phẳng và nhẵn đã được gia nhiệt thích hợp ( có thể phết một ít
paraffin để trơ hóa bề mặt kim loại, tránh cho màng khỏi bị dính khi khô).
Cơ chế của việc tạo màng:
• Giai đoạn 1: Nước bốc hơi từ bề mặt tự do của chất lỏng ( áp suất hơi bão
hòa là trở ngại duy nhất ).
• Giai đoạn 2: Nồng độ tinh bột tăng lên và các hạt tinh bột dịch lại gần
nhau, phân tán sắp xếp thành lớp “ đơn hạt ”, một lớp gel nhớt sẽ tạo ra
trên bề mặt màng.
• Giai đoạn 3: Nước nằm giữa các hạt bắt đầu bốc hơi. Lúc này nước phải
thắng trở lực lớp màng mới tạo ra. Các hạt tiếp xúc nhiều hơn và bắt đầu
bị biến dạng. Sức căng bề mặt có khuynh hướng làm co lại bề mặt của hệ
thống.
• Giai đoạn 4: Các hạt bắt đầu thể hiện lực cố kết, tạo nên các tính chất cơ
lý của màng
• Giai đoạn 5: Màng được tạo thành do sự bốc hơi nước.
- Màng tinh bột thu được thường giòn và dễ rách là do khi tạo màng có sự
giảm dần thể tích tinh bột do nước bốc hơi, sự hình thành dần dần các cấu
trúc cục bộ vững chắc làm mất độ chảy và xuất hiện một độ bền nào đó khi
màng còn chưa hình thành.
- Khi màng co ngót, do bề mặt bản kim loại không có khả năng thay đổi
kích thước của mình nên sẽ làm xuất hiện những ứng suất nội. Nếu ứng suất
này bé hơn độ bền của cấu trúc màng đã hình thành tại thời điểm đó thì sự co
ngót không làm rách màng, ngược lại thì màng của tinh bột sẽ bị rách.
- Có thể khắc phục được tình trạng trên bằng cách tăng nhiệt độ tạo màng để
tăng chuyển động nhiệt của các hạt, phá vỡ các cấu trúc cục bộ, hoặc thêm
các hóa chất dẻo để tăng khoảng cách giữa các phân tử, giảm lực Valder
Waals để giảm ứng suất nội, tăng độ mền và độ đàn hồi của màng vừa tạo
thành .
6. Tính chất nhớt dẻo của tinh bột.

- Độ nhớt và độ dẻo của hồ tinh bột là một trong những tính chất quan trọng ảnh
hưởng đến chất lượng và kết cấu của nhiều loại thực phẩm.
- Do khả năng tập hợp lại với nhau và giữ được nhiều phân tử nước ( nhờ các
liên kết hydro giữa các nhóm hydroxyl) mà dung dịch tinh bột ( đặc biệt là tinh
bột nếp chứa nhiều amylopectin) có được các tính chất như độ đặc, độ dính, độ
dẻo, độ nhớt cao.
- Các yếu tố chính ảnh hưởng đến độ nhớt của dung dịch tinh bột là đường kính
biểu kiến của phân tử hay của các hạt tinh bột. Đường kính này lại phụ thuộc vào
các yếu tố sau:
• Khối lượng, kích thước, thể tích, cấu trúc cũng như sự bất đối xứng của
phân tử hạt tinh bột.
• Tương tác giữa phân tử tinh bột với dung môi gây ảnh hưởng đến độ
trương, độ hòa tan và các cầu hydrat hóa bao quanh phân tử.
• Tương tác giữa các phân tử tinh bột với nhau gây ảnh hưởng đến kích
thước của sự tập hợp.
- Nồng độ tinh bột, pH, nhiệt độ, sự có mặt của ion Ca2+, tác nhân oxy hóa, các
hóa chất phá hủy cầu hydro đều có thể ảnh hưởng đến tương tác giữa các
phân tử tinh bột và làm cho độ nhớt thay đổi.
- Độ nhớt của hồ tinh bột tăng lên trong môi trường kiềm, vì kiềm làm tăng khả
năng ion hóa các phân tử tinh bột nên làm tăng khả năng hydrat hóa. Muối ở
nồng độ thấp ít gây ảnh hưởng nhưng khi ở nồng đọ cao, nó sẽ chiếm mất các
phân tử và tăng khả năng tập hợp giữa các hân tử tinh bột, từ đó dẫn tới tăng độ
nhớt.
- Một số phụ gia như đường ( saccharose ở nồng độ tố ưu 5%), acid béo làm tăng
giá trị cực đại của độ nhớt. Các chất hoạt động bề mặt lại làm tăng nhiệt độ để hồ
có được độ nhớt cực đại.
- Trong thực phẩm người ta thường sử dụng các chất hoạt động bề mặt để lmf
chất nhũ hóa, chất tạo bọt.Ngoài ra chúng còn được sử dụng để ngăn ngừa sự tạo
keo trong các sản phẩm có chứa tinh bột.

7. Khả năng tạo gel và sự thoái hóa của tinh bột.
Khả năng tạo gel:
• Khi để nguội hồ tinh bột thì các phân tử sẽ tương tác với nhau và sắp xếp
lại một cách có trật tự để tạo thành gel tinh bột.
• Các yêu cầu để tạo được một gel tinh bột:
+ Dung dịch tinh bột phải có nồng độ vừa phải.
+ Được hồ hóa để chuyển tinh bột thành dạng hòa tan.
+ Để nguội ở trạng thái yên tĩnh để tạo gel tinh bột có cấu trúc mạng ba
chiều.
• Trong gel tinh bột chỉ có liên kết hydro tham gia nối trực tiếp các mạch
tinh bột hoặc thông qua các cầu phân tử nước. Tinh bột này có khả năng
tạo gel với protein, nhờ đó mà khả năng giữ nước, độ cứng và độ đàn hồi
của gel protein được tốt hơn. Tính chất này có ứng dụng quan trọng
trong các sản phẩm như giò lụa.
• Trong tinh bột chứa cả amylose và amylopectin nên trong gel tinh bột có
cả vùng kết tinh và vô định hình. Tham gia vào vùng kết tinh có các
phân tử amylose và các đoạn mạch ngắn của amylopectin kết dính với
nhau. Cấu trúc nhiều nhánh của amylopectin sẽ cản trở sự dàn phẳng và
sự kết tinh. Vùng kết tinh vừa nằm trong các hạt đã trương vừa nằm
trong dung dịch sẽ tạo ra độ bền và đàn hồi cho gel, còn phần của các đại
phân tử amylose và amylopectin nối vào phần kết tinh nằm trong phần
vô định hình sẽ tạo cho gel một áp suất nhất định không để bị phá hủy.
• Tinh bột nếp có hàm lượng amylopectin cao thường khó tạo gel ở nồng
độ thấp, tuy nhiên với nồng độ tinh bột cao ( khoảng 30%) cũng có thể
tạo được gel.
• Gel từ tinh bột giàu amylose thường cứng và đàn hồi kém.
Sự thoái hóa tinh bột:
• Khi để một thời gian dài, các gel tinh bột sẽ co lại và tách nước. Hiện
tượng đó gọi là sự thoái hóa.
• Nguyên nhân của sự thoái hóa là do sự hình thành các cầu hydro giữa các

phân tử tinh bột. Amylose có cấu trúc mạch thẳng nên khả năng định
hướng và tập hợp lại dễ dàng hơn so với amylopectin, vì thế nói chung
hiện tượng thoái hóa thường liên quan đến thành phần amylose của tinh
bột.
• Các giai đoạn của quá trình thoái hóa:
* Đầu tiên các mạch được uốn thẳng lại.
* Sau đó lớp vỏ hydrat bị mất đi, các mạch sẽ định hướng song song với
nhau.
* Các cầu hydro được tạo thành giữa các nhóm OH.
• Nguời ta nhận ra rằng tốc độ toái hóa sẽ tăng khi giảm nhiệt độ và đạt
cực đại tại pH = 7. Tốc độ thoái hóa sẽ giảm cả khi tăng hoặc giảm pH.
• Amylose là thành phần chủ yếu gây nên sự thoái hóa của gel tinh bột và
sự thoái hóa của amylose là không khắc phục được, trong khi
amylopectin thoái hóa có thể quay lại trạng thái ban đầu khi đun nóng ở
50 – 60
0
C.
• Sự thoái hóa tinh bột thường kèm theo hiện tượng tách nước và đặc lại
của các sản phẩm dạng nửa lỏng và làm cứng các sản phẩm như bánh mì.
IV. Ứng dụng của tinh bột.
1.Tinh bột.
• Ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm :Dùng làm phụ gia cho công nghiệp
bánh kẹo, đồ hộp. Một sản phẩm có được người dùng chấp nhận hay không
phụ thuộc vào nhiều cấu trúc của nó và tinh bột đóng vai trò quan trong trong
việc tạo cấu trúc cho nhiều loại sản phẩm .Cấu trúc của thực phẩm được định
ngĩa là “vẻ bề ngoài , cảm giác khi tiếp xúc,độ mềm và cảm giác trong
miệng”,chức năng của tinh bột thay đổi trong các sản phẩm khác nhau và
danh sách các sản phẩm trong đó tinh bột được sử dụng là rất lớn. Tinh bột là
nguồn năng lượng rẻ tiền ,là thành phần chính, là chất tạo độ đặc ,độ chắc cho
sản phẩm .nó có thể sư dụng ở dạng tụ nhiên hay dạng đã hồ hóa tinh bột là

chất kết dính trong các sản phẩm thịt chế biến và sản phẩm ép đùn.
- Tạo độ đục cho nhân bánh dạng kem, tạo độ bóng cho các loại hạt, là tác nhân
nóng chảy các loại bột dùng để nướng bánh, là chất làm bền bọt cho các loại
kẹo và soda, chất tạo gel trong các loại kẹo gum và thực phẩm mềm dẻo.
- Tác nhân tạo hình cho các loại sản phẩm thịt và thức ăn cho vật nuôi trong
nhà,là chất ổn định trong các loại đò uống dùng để trang trí các loại đồ uống,
làm đặc các loại nước thịt, nhân bánh và súp.
• Trong xây dựng: Tinh bột được dùng làm chất gắn kết bê tông, tăng tính liên
kết cho đất sét, đá vôi, dùng làm keo dính gỗ, phụ gia sản xuất ván ép, phụ gia cho
sơn ( Độ nhớt của tinh bột )
• Ứng dụng trong công nghiệp mỹ phẩm và dược phẩm: Tinh bột được dùng
làm phấn tẩy trắng, đồ trang điểm, phụ gia cho xà phòng, kem thoa mặt, tá dược.
• Ứng dụng trong công nghiệp khai khoáng: Tinh bột được dùng làm phụ gia
cho tuyển nổi khoáng sản , dung dịch nhũ tương trong dung dịch khoan dầu khí .
• Ứng dụng cho công nghiệp giấy: Tinh bột được dùng để chế tạo chất phủ bề
mặt, thành phần nguyên liệu giấy không tro, các sản phẩm tã giấy cho trẻ em.
• Ứng dụng trong công nghiệp dệt: Tinh bột dùng trong hồ vải sợi, in.
• Ứng dụng trong nông nghiệp: Dùng làm chất trương nở, giữ ẩm cho đất và
cây trồng chống lại hạn hán.
• Các ứng dụng khác: Tinh bột được dùng làm màng plastic phân hủy sinh học,
pin khô,thuộc da , keo nóng chảy, chất gắn, khuôn đúc, phụ gia nung kết kim loại.
2.Tinh bột biến tính.
Tên gọi sản phẩm Ký hiệu thương phẩm Ðặc tính và công dụng
Tinh bột acetylat BSF – 7611
BSS – 8812
BSM – 7613
BSL – 7614
BSX – 8815
BSX – 8850
Ðặc tính: trong suốt, điểm ngưng kéo

thấp, tăng tính ổn định, nhiệt độ thấp,
giữ nước tốt, chất tổ chức
Công dụng: mì ăn liền, thực phẩm
đông lạnh, giăm bông, xúc xích, viên cá,
bánh cảo
Tinh bột cation
JTF – 1046
JTM – 1047
JTM – 1029
JTL – 1048
JTL – 8816
JTX – 1084
Ðặc tính : mang điện tích dương, dung
dịch hồ có độ nhớt cao.
Công dụng : dùng gia keo nội bộ giấy,
dùng trong sản xuất định hình tờ
giấy, chất dẻo phủ và làm giảm chất
thải trong công nghệ sản xuất giấy.
Tinh bột oxy hóa ETF – 7617
ETS – 8818
ETM – 5419
ETL – 1020
ETL – 1085
ETX – 1073
ETX – 1042
ETM – 1044
Ðặc tính: lực tạo màng mỏng tốt, ít hút
nước, bóng, linh động tự do
Công dụng : Tăng tỷ lệ thu hồi bột giấy,
tráng phủ bề mặt giấy, keo dán

trong sản xuất tấm trần thạch cao,
keo dán trong sản xuất bao bì carton.
Tinh bột
phosphat acetylat
CBS – 8827
CBM – 1028
CBX – 8829
Ðặc tính: tăng tính ổn định ở nhiệt độ
thấp, sức đề kháng với nhiệt độ cao, cắt
gọt cơ khí và với axít, kiềm nhẹ tốt.
CBS – 8830
CBS – 8831
CBM – 8834
CBA – 8858
CBS – 1068
CBS – 1064
CBL – 8835
CBA – 1063
Công dụng : thực phẩm đóng hộp ,
thực phẩm đông lạnh, nước chấm,
tương ớt, nước cà chua, xúp, nước ép
thịt, và các thực phẩm nướng, quay…
Tinh bột
phosphat
( Phosphat
starch)
CTF – 7631
CTM – 7669
CTF – 7655
CTF – 7657

Ðặc tính: và công dụng : làm chất tăng
độ đặc và tính ổn định cho thực phẩm,
làm chất độn cho máy in, ngành giấy,
sản xuất mì ăn liền, sản xuất xúc xích,
cá viên, thịt viên
Tinh bột acetate
oxy hóa
EBX – 1032
EBX – 1081
EBS – 1082
EBX – 1093
EBX – 1094
Ðặc tính: tính linh động tốt, có ức trở và
ức phủ, làm chất ổn định.
Công dụng: ngành giấy ( nhựa dẻo),
ngành thực phẩm : mì sợi ướt, đồ ăn
nhẹ, bánh cảo, giăm bông, xúc xích
Este đơn
succinat octenyl
KSX – 7643
KSM – 7661
Ðặc tính: tính ổn định nhũ keo tốt, có
tính làm thông nước
Công dụng : bột gia vị, chất ổn định
nhũ keo, đĩa giấy dùng một lần
a.Ổn định hệ nhũ tương-màng bào:
Phản ứng giữa tinh bột và hợp chất ưa chất béo nào đó sẽ tạo ra tính chất kị nước cho
tinh bột và tạo ra sản phẩm đặc trưng có thể được sử dụng để ổn định hệ nhũ tương và
làm màng bào.Mục đích chính của tinh bột ở đây là cung cấp độ nhớt và sự ổn định. Hệ
nhũ tương với tinh bôt ưa béo này gồm hệ nhũ tương trong nước giai khát,kem,salat và

những hệ nước trong dầu đặc biệt.
 Hệ nhũ tương trong nước giải khát :
-Trong nước giải khát ,hệ nhũ tương hương vị đã cô đặc thường được sử dụng để
chuẩn bị nước ngọt như nước cam hay chanh.
-Một quá trình điển hình bao gồm việc chuẩn bị hệ nhũ tương các chất mùi vị trộn
với hỗn hợp tinh bột ưa béo ,có thể chứa các acid citric,sodium benzoate và chất
màu.Hệ nhũ tương này phải được đồng hóa để đạt chất lượng mong muốn.
-Một lượng nhỏ hỗn hợp hệ nhũ tương được tạo nay,sau đó sẽ được sử dụng tạo
hương vị cho sản phẩm nước ngọt cuối cùng,loại mà chủ yếu là đường và nước.
-Chất ổn định hệ nhũ tương là rất quan trọng vì hương vị có thể bị tách ra trong quá
trình bảo quản.
 Màng bào
-Tinh bột ưa béo cũng được dung để làm màng bào trong quá trình có bước nhũ
tương hóa,theo sau là quá trinh sấy (chủ yếu là sấy phun) .Các lĩnh vực ứng dụng
bao gồm mùi vị,kem và vitamin.
-Ngay sau sấy phun,một lượng giống nhau các cấu tử bị oxi hóa tồn tại ở các sản
phẩm tinh bột hay gum.Nhưng sau một thời gian,dầu được bao với gum abaric bị
oxi hóa nhiều hơn dầu có màng bao là tinh bột biến tính.
b.Công nghiệp bánh kẹo:
- Trong lĩnh vực này ,tinh bột đươc sử dung với nhiều chức năng,chẳng hạn như tao
gel,tạo đặc,ổn định cấu trúc,làm bền bọt,ngăn cản kết tinh,làm chất dính,tạo màng…
- Liên quan đến rau quả,sản phẩm phổ biến có thể kể đến jelly gum mềm.Thành phần
có thể gồm: 5-17% tinh bột,70-90% chất tạo ngọt,0-20% thành phần khác (chất tạo
vi,chất màu,dầu,chất giữ ẩm,chất bảo quản ).Trong đó, chất tạo vị trái cây thường hay
sử dụng,gồm puree trái cây hoặc puree trái cây cô đặc hoặc cũng có thể sử dụng trái cây
sấy nguyên quả trong jelly gum.

- Chức năng chủ yếu của tinh bột ở đây là cung cấp cấu trúc.
- 3 loại tinh bột thường dùng:
• Tinh bột : “dễ chảy” (fluidity starch):trong loai jelly gum này ,tinh bột được

chuyển hóa tạo độ nhớt thấp và nồng độ chất khô cao được sử dụng để đạt mong
muốn .Kẹo được làm với loại tinh bột yêu cầu 48-72h để khô.Nếu tinh bột bị
chuyển hóa quá nhiều hay dùng ít tinh bột sẽ tạo thành một hỗn hợp có độ nhớt
thấp,chảy nước,tách khỏi khuôn tinh bột và tăng thời gian làm khô.Nếu tinh bột
bị chuyển hóa ít ,hỗn hợp mứt tạo thành có độ nhớt cao,làm mứt cứng,có cặn.
• Trộn với tinh bột có hàm lương amylose cao:vì hàm lượng amylose cao tinh bột
này có thể đông nhanh hơn.
• Tinh bột có hàm lượng amylose cao đặc biệt
C. Thực phẩm đông lạnh:
-Làm lạnh và lạnh đông là phương pháp phổ biến để bảo quản thực phẩm.Trong quá
trinh bảo quản có thể xảy ra quá trình biến đổi thực phẩm do nhiệt độ làm tăng sự thoát
nước.
d.Fruit preparation


-Fruit preparation là một thị trường đầy tiềm năng do tinh tốt cho sức khỏe và khả năng
nâng cao chất lượng tổng thể của nhiều loai thực phẩm như yogurt,phô mai tươi và
kem.Chúng cũng góp phần vào chất làm ngọt,tạo mouthfeel và ổn định khi khuấy
yogurt.
-Là thành phần đa chức năng,tinh bột biến tính là phụ gia được dung như tác nhân tạo
đặc,chất ổn định,chất nhũ hóa.Trong fruit preparation thì nó là tác nhân chính để điều
kiện độ nhớt,cấu trúc và đảm bảo sự ổn định
e.Fruit fillings :
- Fruit filillng thường chứa trái cây,syrup,tinh bột và nước.Các loại nhân bánh khác
nhau ở nồng độ chất khô,PH và độ chắc.Các loại nhân được điều chỉnh bằng cách cho
thêm acid để đạt được PH 3,7-4,5 .Quy trình sản xuất ảnh hưởng tới hương vị và cấu
trúc của nhân.
- Để tinh bột là một chất làm đặc thích hợp,nó cần có đặc tính nhất định.Ví dụ, tạo keo
dễ dàng,có khả năng chịu được các acid trái cây không ảnh hưởng lên hương vị và màu
sắc Đối với nhân bánh đóng hộp (canned fruit filling),loại tinh bột sử dụng cần chịu

được nhiệt độ thấp trong quá trình bảo quản lạnh trước khi sử dụng làm bánh.
-Người ta thường sử dụng tinh bột bắp hay tinh bột nếp biến tính trong lĩnh vực sản
xuất nhân bánh.
-Việc sử dụng tinh bột với các thành phần khác nhau trong fruit filling có thể dẫn một
nhân bánh đầy vết nứt hoặc một nhân bánh quá lỏng.Đường có thể gây trở ngại cho quá
trình hồ hóa.Qúa nhiều đường có thể dẫn hồ hóa không hoàn toàn và gel không trơn
láng.Qúa ít đường sẽ thiết lập các gel quá chặt và gây ra những vấn đề tiếp theo. Tỷ lệ
tinh bôt :đường là 1:3 đến 1:3,5.



f. Sauce
-Ngành công nghiệp tinh bột đã phát triển hàng trăm tinh bột biến tính để tạo độ nhớt và
hình thức cho nước sốt.Một số loại tinh bột được nấu lên ,sẽ phù hợp làm nước sốt,nhất
là khi đun nóng tại một số điểm nhiệt độ.
-Bên cạnh độ nhớt tinh bột biến tính còn ảnh hưởng đến các tính chất khác của
sauce.Hình thức có thể thay đổi tùy thuộc vào loại tinh bột sử dụng.Ví dụ:tinh bột bắp
có độ đục hơn tinh bột lúa mì.
g.Bột trái cây sấy
-Tinh bột biến tính dùng trong ứng dụng này chủ yếu là maltodextrin (tăng độ hòa
tan,làm chất độn) và tinh bột ưa béo (màng bảo vệ mùi vị)
-Thường có 2 cách dùng maltodextrin:dạng lỏng hoặc dạng bột khô.Chúng có chức
năng khác nhau tùy thuộc vào điều mà nhà sản xuất mong muốn trong mỗi hệ thống.


TÀI LIỆU THAM KHẢO
• />tinh-bot-bien-tinh-25444/
• />tinh-bot-bang-phuong-phap-vat-ly-hoa-hoc-48733/
• />%99t#.E1.BB.A8ng_d.E1.BB.A5ng_c.E1.BB.A7a_tinh_b.E1.BB.99t
• Giáo trình Hóa học thực phẩm, Lê Ngọc Tú & tập thể tác giả NXB

KHKT, Hà Nội, 1994