Tìm hiểu về tinh bột của các loại củ và lương thực ứng dụng của chúng trong chế biến thực phẩm

J
u
n
.

2
1
Hóa Sinh Thực Phẩm
MỞ ĐẦU
♦●♦
Tinh bột là polysaccarit chủ yếu có trong hạt, củ, thân cây và lá cây. Một
lượng tinh bột đáng kể có trong các loại quả như chuối và nhiều loại rau trong đó
xảy ra sự biến đổi thuận nghịch từ tinh bột thành đường glucozơ phụ thuộc vào
quá trình chín và chuyển hóa sau thu hoạch. Tinh bột có vai trò dinh dưỡng đặc
biệt lớn vì trong quá trình tiêu hóa chúng bị thủy phân thành đường glucozơ là
chất tạo nên nguồn calo chính của thực phẩm cho con người. Tinh bột giữ vai trò
quan trọng trong công nghiệp thực phẩm do những tính chất lý hóa của chúng.
Tinh bột thường được dùng làm chất tạo độ nhớt sánh cho thực phẩm dạng lỏng,
là tác nhân làm bền cho thực phẩm dạng keo, là các yếu tố kết dính và làm đặc
tạo độ cứng và độ đàn hồi cho nhiều thực phẩm. Trong công nghiệp, ứng dụng
tinh bột để xử lí nước thải, tạo màng bao bọc kị nước trong sản xuất thuốc nổ
nhũ tương, thành phần chất kết dính trong công nghệ sơn. Các tính chất “sẵn có”
của tinh bột có thể thay đổi nếu chúng bị biến hình (hóa học hoặc sinh học) để
thu được những tính chất mới, thậm chí hoàn toàn mới lạ. Bài tiểu luận này sẽ
trình bày vấn đề: “Tìm hiểu về tinh bột của các loại củ và lương thực. Ứng dụng của
chúng trong chế biến thực phẩm.”
I. Giới thiệu chung về tinh bột:
• Tinh bột là chất dinh dưỡng dự
trữ của thực vật.Tinh bột do cây xanh
quang hợp nên.Tinh bột có nhiều trong
các hạt, củ, quả.

• Trong thực vật, tinh bột
thường có mặt dưới dạng không hoà
tan trong nước. Do đó có thể tích tụ
J
u
n
.

2
1
Hóa Sinh Thực Phẩm
một lượng lớn ở trong tế bào mà vẫn không bị ảnh hưởng đến áp suất thẩm
thấu. Các hyđrat cacbon đầu tiên được tạo ra ở lục lạp do quang hợp, nhanh
chóng được chuyển thành tinh bột. Tinh bột ở mức độ này được gọi là tinh bột
đồng hoá, rất linh động, có thể được sử dụng ngay trong quá trình trao đổi chất
hoặc có thể được chuyển hoá thành tinh bột dự trữ ở trong hạt, quả, củ, rễ, thân
và bẹ lá.
• Trong nước nóng từ 65
o
C trở lên , tinh bột tan thành dung dịch keo, gọi là
hồ tinh bột.Cấu trúc phân tử của tinh bột (C
6
H
10
O
5
)
n.
• Tinh bột có nhiều trong các hạt lương thực, do đó lương thực được xem là
nguyên liệu chủ yếu để sản xuất tinh bột cũng như những sản phẩm có liên quan

đến tinh bột.
Ta có thể chia tinh bột thực phẩm thành ba hệ thống:

hệ thống tinh bột của các hạt ngũ cốc

hệ thống tinh bột của các hạt họ đậu

hệ thống tinh bột của các củ
I.1 Cấu tạo của hạt tinh bột:
• Cấu tạo bên trong của hạt tinh bột khá phức tạp. Hạt tinh bột có cấu tạo
lớp, trong mỗi lớp đều có lẫn lộn các amiloza dạng tinh thể và amilopectin sắp
xếp theo phương hướng tâm.Nhiều lớp đồng tâm xếp xung quanh một điểm gọi là
rốn hạt.
J
u
n
.

2
1
Hóa Sinh Thực Phẩm
Cấu tạo của hạt tinh bột
• Nhờ phương pháp hiển vi điện tử và nhiễu xạ tia X thấy rằng trong hạt
tinh bột “nguyên thuỷ” các chuỗi polyglucozit của amiloza và amilopectin
tạo thành xoắn ốc với ba gốc glucozơ một vòng.
Tinh bột
• Các hạt tinh bột là những tinh thể đa hình phụ thuộc vào nguồn gốc xuất
xứ trong đó hai loại polime được sắp xếp đối xứng xuyên tâm. Bên trong hạt tinh
bột có phần kết tinh do amiloze và phần phân nhánh của amilopectin tạo thành
làm cho chúng không tan trong nước lạnh và tương đối trơ với các enzyme thuỷ

phân.
• Trong tinh bột của các hạt ngũ cốc, các phân tử có chiều dài từ 0,35-
0,7µm, trong khi đó chiều dày của một lớp hạt tinh bột là 0,1 µm. Hơn nữa, các
phân tử lại xắp xếp theo hướng tâm nên các mạch glucozit của các polysaccarit
phải ở dạng gấp khúc nhiều lần.
• Các mạch polysaccarit sắp xếp hướng tâm tạo ra độ tinh thể: các mạch
bên của một phân tử amilopectin này nằm xen kẽ giữa các mạch bên của phân tử
kia.
• Ngoài cách sắp xếp bên trong như vậy, mỗi hạt tinh bột còn có vỏ bao
phía ngoài. Đa số các nhà nghiên cứu cho rằng vỏ hạt tinh bột khác với tinh
bột bên trong, chứa ít ẩm hơn và bền đối với các tác động bên ngoài. Trong hạt
tinh bột có lỗ xốp nhưng không đều. Vỏ hạt tinh bột cũng có lỗ nhỏ do đó các
chất hòa tan có thể xâm nhập vào bên trong bằng con đường khuếch tán qua vỏ.
Cấu trúc tinh thể của tinh bột
J
u
n
.

2
1
Hóa Sinh Thực Phẩm
I.2 Hình dáng, đặc điểm, kích thước của tinh bột:
• Trong thực vật tinh bột ở dạng nhỏ được giải phóng sau khi tế bào bị phá
vỡ, tùy theo dạng nguyên liệu, tinh bột có hình dáng và kích thước khác nhau: hình
tròn, hình bầu dục, hình đa giác…
• Hình dáng, thành phần hoá học và những tính chất của tinh bột phụ thuộc
vào giống cây, điều kiện trồng trọt, quá trình sinh trưởng của cây…
 Tinh bột gạo: hạt tinh bột có kích thước nhỏ 3÷8μm, được bao bằng
vỏ protein cứng, có dạng hình đa giác.

 Tinh bột mì: gồm một loại các hạt có kích thước từ 20÷35μm và một
số loại hạt nhỏ có kích thước trung bình và nhỏ 2÷10μm, có hình
dạng elip hay hình tròn.
 Tinh bột sắn (khoai mì): hạt tinh bột sắn có kích thước trung bình từ
1,5÷30μm, có hình bầu dục.
• Kích thước hạt khác nhau sẽ dẫn đến hạt có những tính chất khác nhau như:
nhiệt độ hồ hoá, khả năng hấp phụ xanh metylen, hạt nhỏ thường có cấu tạo chặt
trong khi hạt lớn có cấu tạo xốp.
Bảng I.1: Đặc điểm của một số hệ thống tinh bột.
Nguồn Kích thước Hình dáng Hàm lượng
Nhiệt độ hồ
Hạt ngô 10-30 Đa giác hoặc
2
5
67-75
Lúa mì
5-50
Tròn
2
56-80
Lúa mạch đen
5-50
Tròn dài
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 đỗ
30-50
Tròn
46-54
60-71
J
u
n
.

2
1
Hóa Sinh Thực Phẩm
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
I.3 Thành phần hóa học của hạt tinh bột:
• Tinh bột được cấu tạo từ hai loại polysaccharide hoàn toàn khác nhau về
tính chất vật lý và hóa học là amylose và amylopectin.
 Dạng lò xo không phân nhánh gọi là amilozơ
 Dạng phân nhánh gọi là amilopectin

Amylopectin molecule

Amylose molecule
J
u
n
.

2
1
Hóa Sinh Thực Phẩm
 Phần tan trong nước là amilozơ
 Phần không tan trong nước là amilopectin

● Tùy theo từng loại nguyên liệu, thành phần amylose và
amylopectin trong tinh bột khác nhau.
Bảng I.2: Thành phần amylose và amylopectin của một số loại tinh bột
Loại tinh bột Amylose, % Amylopectin, %
Gạo
18,5 81,5
Nếp 0,3 99,7
Bắp 24 76
Đậu xanh 54 46
Khoai tây 20 80
Khoai lang 19 81
Khoai mì 17 83
I.3.1 Amylose:
• Amylose là loại mạch thẳng, chuỗi dài từ 500-2000 đơn vị glucozơ, liên
kết nhau bởi liên kết α – 1,4- glucoside.Trong không gian, nó cuộn lại thành hình
xoắn ốc và được giữ bền vững nhờ các liên kết hyđrô.
• Amylose thường ở dạng kết tinh có lớp hydrate bao quanh xen kẽ với các
amylose kết tinh không có lớp hydrate.
• Amylose có trọng lượng phân tử khoảng 50.000÷160.000, do cấu trúc mạch
thẳng, amylose có gốc hydroxyl tự do nhiều nên dễ hoà tan trong nước ấm. Tuy
nhiên, ở dạng tinh thể không bền vững nên khi để yên tinh thể sẽ tách ra.
• Trong hạt tinh bột hoặc trong dung dịch hoặc ở trạng thái thoái hóa
amiloza thường có cấu hình mạch giãn, khi thêm tác nhân kết tủa vào,
amiloza mới chuyển thành dạng xoắn ốc. Mỗi vòng xoắn ốc gồm 6 đơn vị glucozơ.
• Đường kính của xoắn ốc là 12,97 A
0
, chiều cao của vòng xoắn là
7,91A
0
Các nhóm hydroxyl của các gốc glucozơ được bố trí ở phía ngoài xoắn

ốc, bên trong là các nhóm C-H.
J
u
n
.

2
1
Hóa Sinh Thực Phẩm
Một phần cấu trúc Amylose
• Amylose bắt màu xanh với Iodine, màu này mất đi khi đun nóng, hiện màu
trở lại 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.
I.3.2Amylopectin:
J
u
n
.

2
1
Hóa Sinh Thực Phẩm
• Amylopectin có cấu tạo vô định hình, có dạng phân nhánh. Ngoài liên kết
α-1,4 glucozid, các phân tử glucose còn liên kết với nhau theo liên kết α-1,6
glucozid.
• Cấu trúc phân tử bao gồm một mạch trung tâm thẳng chứa liên kết α-1,4
glucozid, từ mạch này phát ra các nhánh phụ dài chừng vài chục gốc glucose.
• Amylopectin có khối lượng phân tử nằm trong khoảng 500 ngàn đến
1000000 dalton.
• Các amylopectin thường phân bố ở bên ngoài hạt tinh bột.

• Sự khác biệt giữa amiloza và amilopectin không phải luôn luôn rõ nét. Bởi
lẽ ở các phân tử amiloza cũng thường có một phần nhỏ phân nhánh do đó cũng có
những tính chất giống như amilopectin.
• Cấu tạo của amilopectin còn lớn và dị thể hơn amiloza nhiều. Trong tinh
bột tỉ lệ amiloza/amilopectin khoảng ¼. Tỉ lệ này có thể thay đổi phụ thuộc thời
tiết, mùa vụ và cách chăm bón.
• Amylopectin tác dụng với Iod tạo thành màu tím đỏ.
J
u
n
.

2
1
Hóa Sinh Thực Phẩm
• 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 phụ trên cellulose.
Mảnh cấu trúc của amylopectin
I.4 Các phản ứng tiêu biểu của tinh bột:
I.4.1 Phản ứng thủy phân:
J
u
n
.

2
1
Hóa Sinh Thực Phẩm
• Một tính chất quan trọng của tinh bột là quá trình thủy phân liên kết giữa

các đơn vị glucozơ bằng axít hoặc bằng enzym. Axit có thể thủy phân tinh bột ở
dạng hạt ban đầu hoặc ở dạng hồ hóa hay dạng past, còn enzym chỉ thủy phân hiệu
quả ở dạng hồ hóa. Một số enzym thường dùng là α- amilaza, β- amilaza. Axit và
enzym giống nhau là đều thủy phân các phân tử tinh bột bằng cách thủy phân
liênkết α -D (1,4) glycozit. Đặc trưng của phản ứng này là sự giảm nhanh độ
nhớt và sinh ra đường.
• Sự thủy phân của tinh bột trãi qua các giai đoạn sau:
Hình:Phản ứng thủy phân của tinh bột
• Các nhóm hydroxyl trong tinh bột có thể bị oxi hóa tạo thành andehyt,
xeton và tạo thành các nhóm cacboxyl. Quá trình oxi hóa thay đổi tùy thuộc vào
tác nhân oxi hóa và điều kiện tiến hành phản ứng. Quá trình oxi hóa tinh bột trong
môi trường kiềm bằng hypoclorit là một trong những phản ứng hay dùng, tạo ra
nhóm cacboxyl trên tinh bột và một số lượng nhóm cacbonyl. Quá trình này còn
làm giảm chiều dài mạch tinh bột và tăng khả năng hòa tan trong nước, đặc biệt
trong môi trường loãng.
• Các nhóm hydroxyl trong tinh bột có thể tiến hành ete hóa, este hóa. Một
số monome vinyl đã được dùng để ghép lên tinh bột. Quá trình ghép được thực
hiện khi các gốc tự do tấn công lên tinh bột và tạo ra các gốc tự do trên tinh bột
J
u
n
.

2
1
Hóa Sinh Thực Phẩm
ở các nhóm hydroxyl. Những nhóm hydroxyl trong tinh bột có khả năng phản
ứng với andehyt trong môi trường axit. Khi đó xảy ra phản ứng ngưng tụ tạo liên
kết ngang giữa các phân tử tinh bột gần nhau. Sản phẩm tạo thành không có
khả năng tan trong nước.

I.4.2 Phản ứng tạo phức:
• Phản ứng rất đặc trưng của tinh bột là phản ứng với iot. Khi tương tác với
iot, amiloza sẽ cho phức màu xanh đặc trưng. Vì vậy, iot có thể coi là thuốc thử
đặc trưng để xác định hàm lượng amiloza trong tinh bột bằng phương pháp trắc
quan. Để phản ứng được thì các phân tử amiloza phải có dạng xoắn ốc để hình
thành đường xoắn ốc đơn của amiloza bao quanh phân tử iot.Các dextrin có ít hơn
6 gốc glucozơ không cho phản ứng với iot vì không tạo được một vòng xoắn ốc
hoàn chỉnh. Axit và một số muối như KI, Na
2
SO
4
tăng cường độ phản ứng.
• Amiloza với cấu hình xoắn ốc hấp thụ được 20% khối lượng iot, tương ứng
với một vòng xoắn một phân tử iot. Amilopectin tương tác với iot cho màu nâu
tím. Về bản chất phản ứng màu với iot là hình thành nên hợp chất hấp thụ.
• Ngoài khả năng tạo phức với iot, amiloza còn có khả năng tạo phức
với nhiều chất hữu cơ có cực cũng như không cực như: các rượu no, các rượu
thơm, phenol, các xeton phân tử lượng thấp.
I.4.3 Tính hấp phụ của tinh bột:
• Hạt tinh bột có cấu tạo lỗ xốp nên khi tương tác với các chất bị hấp thụ thì
bề mặt trong và ngoài của tinh bột đều tham dự. Vì vậy trong quá trình bảo quản,
sấy và chế biến cần phải hết sức quan tâm tính chất này.
• Các ion liên kết với tinh bột thường ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ của
tinh bột. Khả năng hấp thụ của các loại tinh bột phụ thuộc cấu trúc bên trong của
hạt và khả năng trương nở của chúng.
I.4.4 Khả năng hấp phụ nước và khả năng hòa tan của tinh bột:
• Xác định khả năng hấp thụ nước và khả năng hòa tan của tinh bột cho
phép điều chỉnh được tỉ lệ dung dịch tinh bột và nhiệt độ cần thiết trong quá
trình công nghiệp, còn có ý nghĩa trong quá trình bảo quản, sấy và chế biến
thủy nhiệt.

• Rất nhiều tính chất chức năng của tinh bột phụ thuộc vào tương tác của
tinh bột và nước (tính chất thủy nhiệt, sự hồ hóa, tạo gel, tạo màng). Ngoài ra,
nó cũng là cơ sở để lựa chọn tinh bột biến hình thích hợp cho từng ứng dụng cụ
thể.
• Ví dụ: Để sản xuất các sản phẩm nước uống hòa tan như cà phê, trà hòa
J
u
n
.

2
1
Hóa Sinh Thực Phẩm
tan thì nên chọn tinh bột biến hình nào có độ hòa tan cao nhất.
I.5 Những tính chất vật lí của huyền phù tinh bột trong nước:
I.5.1 Tính hút ẩm và tính hòa tan:
• Khả năng hút ẩm của tinh bột khá hơn do hạt tinh bột có cấu trúc xốp. Khi
độ ẩm tương đối của không khí.
• φ = 75% thì khả năng hút ẩm của tinh bột lên đến 10,33%, khi φ = 100%
thì khả năng hút ẩm đến 20,92%.
• Ở nhiệt độ thường tinh bột không hòa tan trong nước, tinh bột cũng không
hòa tan trong ete, rượu, sunfua cacbon, clorofoc… Tinh bột hòa tan trong môi
trường kiềm tốt hơn là trong môi trường trung tính hoặc axit vì kiềm có tác dụng
ion hóa từng thành phần do đó làm cho phân tử polisaccarit hydrat hóa tốt hơn.
• Ngoài ra, tinh bột bị kết tủa trong cồn, vì vậy cồn là một tác nhân tốt để
tăng hiệu quả thu hồi tinh bột
I.5.2 Tính chất thủy nhiệt và sự hồ hóa của tinh bột :
• Khi hòa tan tinh bột vào nước do kích thướt 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 hàm

lượng 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 rồi bị “rão” ra và bị trương
lên. Nếu sự xâm nhập của phân tử nước vào tinh bột dẫn đến quá trình trương
không hạn chế nghĩa là làm bung được các phân tử tinh bột thì hệ thống chuyển
thành dung dịch. Quá trình trương này luôn luôn đến trước quá trình hòa tan. Dĩ
nhiên, với tinh bột để đạt được trạng thái này còn phụ thuộc vào điệu kiện bên
ngoài là nhiệt độ.
Ái lực của dung môi (nước) với tinh bột được biễu diễn bằng phương trình nhiệt
động sau:
Trong đó ΔF – sự biến thiên năng lượng tự do từ trạng thái đầu đến trạng thái cuối
của hệ.
ΔU – biến thiên nội năng của hệ
T - nhiệt độ tuyệt đối.
ΔS - biến thiên entropy của hệ
ΔF = ΔU - TΔS
J
u
n
.

2
1
Hóa Sinh Thực Phẩm
• Sự hòa tan sẽ xảy ra khi giảm năng lượng tự do ΔF của hệ. ΔF phụ thuộc
ΔU và ΔS.
• Ở các quá trình tự xảy ra thì entropy của hệ có khuynh hướng tăng do đó
TΔS tăng, vì số hạng này là âm nên sự biến thiên entropy của hệ cô lập luôn luôn
làm giảm năng lượng tự do nghĩa là luôn luôn góp phần vào sự hòa tan.
• Sự biến thiên nội năng ΔU là hàm của năng lượng tương tác của phân tử
dung môi với phân tử tinh bột.

• Nếu lực tương tác giữa các phân tử của hai pha ( tinh bột và nước) vượt lên
trên lực tương tác giữa các phân tử trong mỗi pha thì ΔU < 0 và quá trình hòa tan
sẽ tốt hơn.
• Nếu lực tương tác giữa các phân tử tinh bột và nước bé hơn lực tương tác
phân tử trong mỗi pha thì ΔU >0 và sẽ có hoặc không có sự hòa tan, phụ thuộc vào
sự tương quan giữa ΔU và TΔS.
• Khi ΔU = TΔS thì sự gia nhiệt không đáng kể sẽ chuyển hệ thống từ trạng
thái không tan thành hòa tan vì khi tăng nhiệt độ, số hạng entropy tăng nhanh hơn
nội năng rất nhiều. Thí nghiệm về hòa tan đã chứng tỏ khi ΔU > 0 thì entropy là
yếu tố quyết định.
• Trong phân tử tinh bột có chứa các nhóm có cực mạnh, theo thường lệ thì
chúng hòa tan trong nước. Khi tinh bột ở trạng thái tự nhiên thì các phân tử thường
liên kết với nhau bằng liên kết hydro rất bền nên khi ở trong nước lạnh có thể hấp
thụ nước một cách thuận nghịch nhưng rất nhỏ. Ngoài ra, hạt tinh bột lại có lớp vỏ
bao bọc nên để phá hủy được cấu trúc này đòi hỏi một năng lượng đáng kể.
• Người ta thấy rằng khi ở nhiệt độ bình thường tinh bột hấp thụ 25 – 50%
nước mà hạt vẫn chưa trương. Người ta nhận thấy ở 60
0
C tinh bột ngô hấp thụ
100% nước ( so với trọng lượng ban đầu), khi ở 70
0
C thì hấp thụ 1000% nước và
khi trương nở cực đại tinh bột có thể hấp thu đến 2500% nước.
• Sự phá hủy hạt có thể xem như giới hạn tự nhiên giữa hai trạng thái khác
nhau của tinh bột : tinh bột ban đầu với mức độ hydrat hóa khác nhau và dung dịch
keo của tinh bột.
• Nhiệt độ để phá vỡ hạt chuyển tinh bột từ trạng thái đầu có mức độ hydrat
hóa khác nhau thành dung dịch keo gọi là nhiệt độ hồ hóa. Các hạt tinh bột có
kích thướt khác nhau, từ nguồn khác nhau sẽ khác nhau về nhiệt độ chuyển trạng
thái. Hạt lớn bị hồ hóa đầu tiên, hồ bé nhất sẽ hồ hóa sau cùng. Ở hạt tinh bột bé có

cấu tạo chặt các phân tử liên kết với nhau bằng một số lớn liên kết hydro rất bền
do đó việc phá vỡ hạt khi hồ hóa ở hạt lớn và hạt nhỏ phải xảy ra ở nhiệt độ khác
nhau. Vì vậy nhiệt độ hồ hóa không phải là một điểm mà là một khoảng nhiệt độ.
Nhìn chung quá trình hồ hóa ở tất cả các loại tinh bột đều giống nhau : ban đầu độ
nhớt của hồ tinh bột tăng dần lên sau đó qua một cực đại rồi giảm xuống. Dưới đây
là khoảng nhiệt độ hồ hóa của một số tinh bột. ( Bảng I .1)
J
u
n
.

2
1
Hóa Sinh Thực Phẩm
• Nhiệt độ hồ hóa cũng phụ thuộc vào thành phần amiloza và amilopectin.
Amiloza sắp xếp thành chùm song song được định hướng chặt chẽ hơn
Amilopectin vốn có xu hướng cuốn lại thành hình cầu, có cấu trúc khó cho nước đi
qua.
• Các ion được liên kết với tinh bột cũng sẽ có ảnh hưởng đến độ bền của các
liên kết hydro giữa các yếu tố cấu trúc bên trong của hạt. Khi giữa các phần của
các chuỗi có chứa những ion mang điện tích cùng dấu thì sẽ đẩy nhau do đó làm
lung lay cấu trúc bên trong của hạt kết quả là làm thay đổi nhiệt độ hồ hóa.
Bảng I .3 :
• Các muối vô cơ khi ở nồng độ thấp sẽ phải phá hủy liên kết hydro nên làm
tăng độ hòa tan của tinh bột, ngược lại nồng độ muối cao sẽ làm giảm sự hydrat
hóa phân tử tinh bột và làm kết tủa chúng.
• Sự hồ hóa tinh bột cũng có thể xảy ra ở nhiệt độ thấp trong môi trường
kiềm. Vì kiềm làm ion hóa từng phần do đó làm cho sự hydrat hóa phân tử tinh
bột tốt hơn.
• Các chất không điện ly như đường, rượu cũng có ảnh hưởng đến nhiệt độ

hồ hóa và làm cho nhiệt độ hồ hóa tăng lên. Ảnh hưởng của dung dịch 20% các
đường khác nhau đến nhiệt độ hồ hóa theo trật tự sau:
Sacaroza > Glucoza > Socboza > Maltoza
Với rượu thì có trật tự sau :
Tinh Bột Nhiệt độ ban đầu,

0
C
Nhiệt độ trung
bình,

0
C
Nhiệt độ cuối,

0
C
Ngô 62 66 70
Ngô nếp 63 68 72
Ngô giàu Am (55%) 67 80 Một số hạt ở
100
0
C vẫn chưa
bị phá hủy
Thóc 68 74,5 78
Lúa mì 59,5 62,5 64
Sắn 52 59 64
Khoai tây 58 62 66
J
u

n
.

2
1
Hóa Sinh Thực Phẩm
Glixerin > Izopropanol > Etanol > Propanol
Độ trong của hồ :
• Tinh bột đã hồ hóa thương có một độ trong suốt nhất định. Độ trong suốt
này có ý nghĩa rất quan trọng đối với nhiều sản phẩm thực phẩm có chứa tinh bột,
đặc biệt là làm tăng giá trị cảm quan của các thực phẩm này.
• Người ta nhận thấy tinh của các hạt cốc loại nếp, tinh bột của củ, rễ củ
thường cho hồ trong suốt hơn tinh bột của các hạt cốc bình thường (hạt tẻ)
• Sự có mặt của các chất khác nhau cũng sẽ có ảnh hưởng đến độ trong suốt
đó. Các đường thường làm tăng đáng kể độ trong suốt của hồ tinh bột từ các loại
hạt cốc. Ngược lại, các chất nhũ hóa như glixerinmonosterat lại làm hồ mất trong.
Các chất hoạt động bề mặt như natri laurilsulfat dễ tạo phức với amiloza cũng làm
tăng độ trong của hồ .
I.5.3 Tính chất nhớt – dẻo của hồ tinh bột:
• Một trong những tính chất quan trọng của tinh bột có ảnh hưởng đến chất
lượng và kết cấu của nhiều sản phẩm thực phẩm là độ nhớt và độ dẻo. Phân tử tinh
bột chứa nhiều nhóm hydroxyl có khả năng liên kết được với nhau làm cho phân
tử tinh bột tập hợp lại đồ sộ hơn, giữ nhiều phân tử nước hơn khiến cho dung dịch
có độ đặc, độ dính, độ dẻo và độ nhớt cao hơn, do đó các phân tử di chuyển khó
khăn hơn. Tính chất này càng thể hiện mạnh mẽ hơn ở những tinh bột loại nếp
(tinh bột giàu amilopectin).
• Yếu tố chính ảnh hưởng đến độ nhớt của dung dịch tinh bột là đường kính
biểu diễn của phân tử hoặc của các hạt phân tán. Đường kính này sẽ phụ thuộc vào
các yếu tố sau :
- Đăc tính bên trong của phân tử như khối lượng, kích thước, thể tích,

cấu trúc và sự bất đối xứng của phân tử.
- Tương tác của tinh bột với dung môi (nước) gây ảnh hưởng đến sự
trương, sự hòa tan và cầu hydrat hóa bao quanh phân tử.
- Tương tác của các phân tử tinh bột với nhau quyết định kích thước của
tập hợp.
• Nồng độ tinh bột, pH, nhiệt độ, ion Ca
2+
, tác nhân oxy hóa, các thuốc thử
phá hủy cầu hydro đều làm cho tương tác giữa các phân tử tinh bột thay đổi do đó
làm cho độ nhớt thay đổi theo.
• Độ nhớt của tinh bột tăng lên trong môi trường kiềm vì kiềm gây ra kiềm
hóa các phân tử tinh bột khiến cho chúng hydrat hóa tốt hơn.
• Khi cho các phụ gia vào thực phẩm chứa tinh bột thường có ảnh hưởng rất
lớn đến tính chất nhớt dẻo của hồ tinh bột.
J
u
n
.

2
1
Hóa Sinh Thực Phẩm
• Với các muối, khi ở nồng độ thấp sẽ ảnh hưởng không đáng kể đến độ nhớt
của hồ tinh bột. Ngược lại, khi ở nồng độ cao sẽ làm tăng độ nhớt vì khi đó muối
sẽ chiếm lấy phân tử nước. Các anion mà cation thường có ảnh hưởng khác nhau
đến hồ tinh bột. Chẳng hạn ảnh hưởng của anion và cation đến hồ tinh bột ngô như
bảng I . 4.
Bảng I . 4 :
• Với đường như sacaroza khi thêm vào hồ tinh bột ngô 5% sẽ làm tăng giá
trị cực đại của độ nhớt, ảnh hưởng sẽ càng lớn khi lượng đường đạt đến 20% khối

lượng dịch hồ. Khi nồng độ sacaroza cao hơn nữa 50% thì lại làm giảm giá trị cực
đại của độ nhớt. Độ bền của hệ keo hồ tinh bột sẽ bị giảm cùng với sự tăng lượng
sacaroza, pH của đa số thực phẩm thường ở trong giới hạn 4 – 7. Sự thay đổi
không đáng kể pH trong khoảng đó chỉ có ảnh hưởng rất nhỏ đến độ nhớt của hồ
tinh bột. Tuy nhiên, nếu sử dụng đệm citrat, bimaleat thì sẽ có ảnh hưởng đến độ
nhớt nhiều hơn.
• Với những thực phẩm có pH thấp (bánh có nhân quả) người ta có thể dùng
tinh bột đặc biệt có chứa các “liên kết ngang” để ngăn chặn tác dụng thủy phân của
Nhiệt độ,
0
C
Tăng độ nhớt Độ nhớt cực đại
Kiểm chứng 72 91
Muối natri iodua 64 79
bromua 74 90
phosphat 78 94
axetat 80 95
clorua 80 95
citrat 84 -
tactrat 84 -
sulfat 85 -
Muối clorua của canxi 79 85
magie 82 94
kali 78 95
natri 80 95
J
u
n
.

2
1
Hóa Sinh Thực Phẩm
axit. Tuy nhiên, nếu sản phẩm có chứa nhiều đường sẽ kiềm hãm sự trương của hạt
tinh bột nên coi như không chịu ảnh hưởng của axit.
• Các chất béo thường làm tăng độ nhớt nhưng sự tăng sẽ không như nhau
đối với các tinh bột khác nhau.
• Đa số các chất hoạt động bề mặt khác thường làm tăng nhiệt độ để hồ có
được độ nhớt cực đại. Trong thực phẩm người ta thường dùng các chất hoạt động
bề mặt phi ion để làm chất nhũ hóa và chất tạo bọt. Hoạt động của những chất này
phụ thuộc trực tiếp vào tương tác với tinh bột. Người ta thường dùng monoglixerit
để làm tăng các cấu trúc của khoai tây sấy khô dạng hạt cũng như dạng vảy (bỏng).
Các chất này cũng có tác dụng ngăn ngừa sự tạo keo trong các sản phẩm có chứa
tinh bột. Nói chung đa số các chất hoạt động bề mặt dùng trong các sản phẩm thực
phẩm đều tạo phức được với amiloza.
I.5.4 Khả năng tạo gel và thoái hóa của tinh bột :
• 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 có cấu trúc mạng ba chiều. Để tạo
được gel thì dung dịch tinh bột phải có nồng độ đậm đặc vừa phải, phải được hồ
hóa để chuyển tinh bột thành trạng thái hòa tan và sau đó được để nguội ở trạng
thái yên tĩnh. Khác với gel protein, trong gel tinh bột chỉ có duy nhất các liên kết
hydro tham gia.
• Liên kết hydro có thể nối trực tiếp các mạch polyglucozit lại với nhau hoặc
gián tiếp qua cầu phân tử nước.
• Vì tinh bột chứa cả amilopectin và amiloza nên trong gel tinh bột có vùng
kết tinh và vùng vô định hình. Tham gia vào vùng kết tinh có các phân tử amiloza
và các đoản mạch amilopectin kết dính với nhau. Cấu trúc nhiều nhánh mà chủ yếu
là các nhánh bên của phân tử amilopectin sẽ cản trở sự dàn phẳng và sự kết dính.
Vùng kết dính vừa nằm trong các hạt đã trương vừa nằm trong dung dịch nước
giữa các hạt sẽ tạo ra độ bền và độ đàn tính của gel. Phần của đại phân tử Am và

AP nối vào mixen kết tinh nhưng nằm trong phần vô định hình ở giữa các mixen
sẽ tạo cho gel một áp suất nhất định không bị phá hủy và trong một chừng mực
đáng kể áp suất này do số lượng tương đối của phân tử trong phần vô định hình
quyết định.
• Các tinh bột vừa chứa Am và AP nên có khuynh hướng tạo gel như nhau
khi ở nồng độ tương đối thấp. Chỉ có tinh bột khoai tây là khả năng này kém hơn,
có thể là do hàm lượng Am của nó cao hơn nhưng trước hết là do độ dài bất
thường và mức độ phân nhánh yếu của Am sẽ cản trở sự uốn thẳng để tạo ra cấu
trúc mixen. Các tinh bột giàu Amilopectin như tinh bột ngô nếp, có độ phân nhánh
cao thường cản trở sự tạo gel khi ở nồng độ thấp nhưng khi ở nồng độ cao (khoảng
30%) thì cũng tạo được gel.
J
u
n
.

2
1
Hóa Sinh Thực Phẩm
• Tinh bột cũng có thể đồng tạo gel với protein. Nhờ tương tác này mà khả
năng giữ nước, độ cứng và độ đàn hồi của gel protein được tốt hơn.
Gel từ tinh bột giàu Am thường cứng và đàn hồi kém.
Sự thoái hóa
• Khi gel tinh bột để một thời gian dài chúng sẽ co lại và một lượng dung
dịch thể sẽ tách ra. Quá trình đó gọi là sự thoái hóa. Quá trình này sẽ càng tăng
mạnh nếu gel để lạnh đông rồi sau đó cho tan giá. Có hiện tượng thoái hóa là do
hình thành nhiều cầu hydro giữa các phân tử tinh bột. Các phân tử amiloza có
mạch thẳng nên định hướng với nhau dễ dàng và tự do hơn các phân tử
amilopectin. Vì thế hiện tượng thoái hóa gần như chỉ có liên quan với các phân tử
Am là chủ yếu.

• Sự thoái hóa bao gồm ba giai đoạn sau:
- Đầu tiên các mạch được uốn thẳng lại.
- Tiếp đến vỏ hydrat bị mất và các mạch được định hướng.
- Các cầu hydrat được tạo thành giữa các nhóm OH.
• Người ta nhận thấy rằng tốc độ thoái hóa sẽ tăng khi giảm nhiệt độ và sẽ đạt
cực đại khi pH = 7. Tốc độ thoái hóa dẽ giảm khi tăng hoặc giảm pH. Khi pH > 10
sẽ không có thoái hóa. Khi pH < 2 thì tốc độ thoái hóa vô cùng bé. Magie sulfat
làm tăng tốc độ thoái hóa.
• Người ta cũng nhận ra rằng AP đã thoái hóa có thể quay trở về trạng thái
ban đầu khi đun nóng từ 50
0
C đến 60
0
C nhưng sự thoái hóa của amiloza thì không
thể khắc phục được, ngay cả khi đun nóng có áp suất. Sự khác biệt này có thể là do
vùng kết tinh khá lơn được tạo ra bởi amiloza
• Những tinh bột của ngô nếp, thóc nếp trong thực phẩm dạng lỏng khi bảo
quản ở nhiệt độ rất thấp vẫn bền không bị phân lớp và không bị thoái hóa. Tinh bột
loại này có độ trong suốt cao và khả năng liên kết nước rất lớn.
• Sự thoái hóa thường kèm theo tách nước và đặc lại của các sản phẩm dạng
nửa lỏng cũng như gây cứng lại của các sản phẩm bánh mỳ.
I.5.5 Khả năng tạo hình của tinh bột :
 Khả năng tạo màng:
• Tinh bột có khả năng tạo màng tốt.Để tạo màng, các amylose và
amylopectin phải duỗi thẳng mạch, sắp xếp lại, tương tác trực tiếp với nhau bằng
liên kết hydro hoặc gián tiếp thông qua nước.
• Màng có thể thu được từ dung dịch phân tán trong nước.Dạng màng này dễ
trương ra trong nước .
J
u

n
.

2
1
Hóa Sinh Thực Phẩm
Quy trình tạo màng:
Tinh bột →Hòa tan → Hồ hóa sơ bộ → Khuấy kỹ → Rót mỏng lên mặt phẳng kim
loại

 Khả năng tạo sợi:
• Tinh bột cũng có khả năng tạo sợi.Chính nhờ khả năng này mà người ta có
thể làm bún, miếng, hủ tiếu.
• 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, chúng ướng nhúng ngay vào bểnước nóng
để hồ hoá 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 hyđrô để hình thành sợi bún.
J
u
n
.

2
1
Hóa Sinh Thực Phẩm
• Các sợi đã hình thành được kéo ra khỏi bễ rồi nhúng vào nước lạnh để các

phân tử liên kết với nhau chặt chẽ hơn và tạo nhiều liên kết hyđrô giữa các phân
tử.
• Tiếp theo sẽ gia nhiệt để sấy khô nhằm tăng lực cố kết và độ cứng.
• Các sợi bún được làm từ các loại tinh bột giàu amylose như tinh bột đậu
xanh, tinh bột dong riềng thường bền và dai hơn so với sợi bún được làm từ tinh
bột gạo, bắp.
• Tinh bột đậu xanh và dong riềng thường chứa 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 amilopectin thường rất ngắn nên lực tương tác giữa
các phân tử yếu, do đó độ bền kém.Ngoài ra khi chập nhiều phân tử lại thành sợi
sẽ có nhiều khuyết tật, do đó sợi tinh bột sẽ dễ bị đứt.
I.5.6 Tính chất cơ cấu trúc của tinh bột:
• Giống như dung dịch các hợp chất cao phân tử khác hồ tinh bột có những
tính chất cơ cấu trúc nhất định như độ bền, độ dẻo, độ đàn hồi… các tính chất này
chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác.
• Khi tác động cơ học thì các cấu trúc đã bị phá hủy sẽ không được phục hồi
theo thời gian, có nghĩa là ứng xuất trước giới hạn của hồ tinh bột sau khi phá hủy
cấu trúc sẽ liên tục bị giảm.
• Khi lão hóa thường xảy ra sự tăng bền mạng cấu trúc của hệ thống tức là
tăng tính chất cứng và giảm tính chất co dãn của hệ thống tinh bột.
• Các chất đa điện ly có ảnh hưởng đến sự tạo cấu trúc và độ bền của tinh bột.
Các chất polyacrylanat natri alginat, cacboxymetylcellulose khi thêm vào khung
cấu trúc của hồ tinh bột 2% sẽ làm giảm độ bền cấu trúc và độ nhớt của hồ nhưng
lại làm tăng tính đàn hồi và tính dẻo cũng như khả năng dính.
• Khi bảo quản, nồng độ chất khô càng lớn thì quá trình tạo cấu trúc trong gel
sẽ xảy ra càng nhanh. Vì do nồng độ đậm đặc sẽ có sự tiếp xúc mật thiết giữa các
phân tử với nhau nên có điều kiện thuận lợi để phát triển mạng cấu trúc. Khi nhiệt
độ bảo quản gel càng cao thì quá trình tạo cấu trúc chậm lại.
• Tính cơ cấu trúc của hồ tinh bột sẽ thay đổi khi thêm một lượng nhỏ cation
Ca

2+
, Mg
2+
, Na
+
…Độ bền của hồ tinh bột giảm xuống khi trong nước có các muối
CaSO
4
, MgSO
4
, NaCl
I.5.7 Sự trương nở:
• Khi ngâm hạt tinh bột trong nước hay nói cách khác là tạo huyền phù tinh
bột ở nhiệt độ thường, ta thấy thể tích hạt tinh bột tăng lên.
J
u
n
.

2
1
Hóa Sinh Thực Phẩm
• Sự gia tăng này gây nên bởi sự hấp thụ nước vào trong hạt tinh bột, làm hạt
tinh bột trương phồng lên, gọi là hiện tượng trương nở hạt tinh bột.
• Hiện tượng này được giải thích như sau: Ở điều kiện thường phần lớn tinh
bột tồn tại ở dạng monohydrat. Khi điều kiện bão hòa ẩm do các phân tử nước có
kích thước bé chúng dễ dàng liên kết với các nhóm OH kém hoạt động hơn như C
ở vị trí số 2,3 tạo nên dạng tinh bột trihydrat. Lúc này có sự hiện diện các phân tử
nước nên kích thước hạt tinh bột tăng lên.
• Tùy thuộc vào cấu trúc các loại tinh bột khác nhau mà khả năng trương nở

trong điều kiện bão hòa sẽ mạnh hay yếu. Thông thường tinh bột các loại hạt
trương nở kém hơn so với tinh bột củ.
• Ví dụ:độ tăng kích thước trung bình của mộtsố loại tinh bột khi ngâm trong
nước như sau: tinh bột bắp 9.1%, tinh bột khoai tây 12.7%, tinh bột khoai mì
28.4%.
I.6. Tương tác với chất khác
I.6.1 Khả năng đồng tạo gel với protein
• Tinh bột có thể tương tác với protein làm cho sản phẩm có những tính chất
cơ lý nhất định như độ đàn hồi, độ cứng cũng như khả năng giữ nước của protein
tăng lên. Tương tác giữa protein và tinh bột ở đây chủ yếu vẫn là liên kết hydro và
lực Van der Waals. Trong trường hợp này cả protein và tinh bột đều sắp xếp lại
phân tử để tạo thành gel và tương tác với nhau, hay nói cách khác tinh bột có tính
chất đồng tạo gel với protein. Tính nhờ khả năng này của tinh bột và các gel
protein trong các sản phẩm như kamaboko, giò,….có được những tính chất lưu
biến hấp dẫn hơn.
I.6.2 Khả năng phồng nở của tinh bột
• Khi tương tác với chất béo và sự tán trợ của nhiệt độ thì khối tinh bột sẽ
tăng thể tích lên rất lớn và trở nên rỗng xốp. Ta đều biết chất béo là chất không
cực, có khã năng xuyên thắm qua các vật liệu gluxit như tinh bột, xelluloza. Khi
nhiệt độ tăng thì các tương tác kỵ nước giữa các chất béo phát triển rất mạnh nên
chúng có khuynh hướng tụ lại với nhau do đó mà có khả năng xuyên qua các “cửa
ải” tinh bột. Đồng thời nhiệt làm tinh bột hồ hóa và chín, nhưng không khí cũng
như các khí có trong khối bột không thấm qua lớp màng tinh bột đã tẩm béo do đó
sẽ giản nở và làm tinh bột phồng nở. Các tinh bột amylopectin (tinh bột nếp) có
cấu trúc chặt và khả năng không thấm khí lớn do đó khả năng phổng nở lớn hơn.
Với các tinh bột oxy hóa (tinh bột tẩy trắng bằng chất oxy hóa) thì khả năng này
lại càng mạnh vì các phân tử tích điện cùng dấu sẽ đẩy nhau, nhất là khi sản phẩm
chứa tinh bột có kết cấu rất chặt. Đó là cơ sở để sản xuất ra các sản phẩm như
bánh phồng tôm, phồng nấm.
J

u
n
.

2
1
Hóa Sinh Thực Phẩm
II. BIẾN HÌNH TINH BỘT:
• Trong thực tế sản xuất ứng với mỗi một sản phẩm thực phẩm thường đòi
hỏi một dạng tinh bột hoặc một dẫn xuất tinh bột nhất định. Có sản phẩm cần tinh
bột giàu amiloza, lại có sản phẩm cần tinh bột thuần nhất amilopectin. Có sản
phẩm cấn dạng tinh bột có độ hòa tan tốt, lại có sản phẩm cần dạng tinh bột bển
không bị thoái hóa khi ở nhiệt độ thấp. Có loại sản phẩm cần độ dẻo, độ trong,
ngược lại cũng có sản phẩm không mong muốn những tính chất đó. Vì vậy, để cò
được những loại hình tinh bột phù hợp, người ta phải biến hình tinh bột.
• Nói chung, mục đích của biến hình là nhằm:
- Cải biến tính chất của sản phẩm
- Tăng giá trị cảm quan
- Tạo mặt hàng mới
• Dựa vào bản chất của phương pháp có thể phân loại các phương pháp sau:
- Phương pháp biến hình vật lý
- Phương pháp biến hình hóa học
- Phương pháp biến hình enzim.
II.1. PHƯƠNG PHÁP BIẾN HÌNH VẬT LÝ:
II.1.1. Trộn với chất rắn trơ
• Ta đều biết tinh bột có ái lực đối với nước nhưng nếu hòa trực tiếp vào
nước thì sẽ bị vón cục.
• Có thể làm cho tinh bột hòa tan tốt nếu đầu tiên đem trộn nó với chất rắn
trơ, các hợp chất ko phài ion như sacaroza… (dạng bột thuận lợi hơn). Khi trộn
lẫn đồng đều với các chất này sẽ làm cho các hạt tinh bột (phân chia nhau) cách

biệt nhau về vật lý, do đó sẽ cho phép chúng hydrat hóa một cách độc lập và không
kết lại thành cục.
II.1.2. Biến hình bằng hồ hóa sơ bộ
• Tinh bột ban đầu được hồ hóa trong một lượng thừa nước sau đó sấy khô.
Có thể sấy phun hoặc sấy thùng quay. Dưới tác dụng của nhiệt độ, đúng hơn là tác
dụng nhiệt ẩm sẽ làm đứt các liên kết giữa các phân tử, làm phá hủy cấu trúc của
J
u
n
.

2
1
Hóa Sinh Thực Phẩm
hạt tinh bột khi hồ hóa, cũng như sẽ tái liên hợp một phần nào đó các phân tử khi
sấy sau này.
• Tinh bột hồ hóa sơ bộ có những tính chất sau:
- Trương nhanh trong nước
- Biến đổi chậm các tính chất khi bảo quản
- Bền khi ở nhiệt độ thấp
- Có độ đặc và khã năng giữ nước, giữ khí tốt
• Do đó người ta thường dùng tinh bột hồ hóa sơ bộ này trong mọi trường
hợp khi cần độ đặc, giữ nước mà không cần nấu.
• Tinh bột dạng này nếu đi từ tinh bột amilopectin
(tinh bột nếp) thì sẽ làm tăng “độ tươi” cho sản phẩm, tăng độ trong suốt, độ đàn
hồi cũng như độ bền nhớt.
• Dùng tinh bột hồ hóa sơ bộ còn tránh tổn thất các
chất bay hơi trong bánh ngọt, giữ được chất béo và bảo vệ chất béo khỏi bị oxy
hóa trong xúp khô, liên kết ẩm và ổn định ẩm trong các sản phẩm thịt.
• Tinh bột hồ hóa sơ bộ (hay tinh bột trương) cũng

được dùng để huyền phú hóa các tinh bột, tinh bột thô cũng như các chất không
hóa tan tương tự khác. Ete oxyt của itnh bột dưới dạng hồ hóa sơ bộ được sử dụng
trong sản xuất kem rất có hiệu quả.
• Người ta còn nhận thấy amiloza hoặc tinh bột giàu
amiloza (trên 60% AM) nếu khuếch tán vào nước dưới áp suất cao hơn áp suất
khí quyển rồi sau đó sấy khô (trong sấy thúng quay) thì không hề bị thoái hóa,
• Người ta cũng rất thường dùng tinh bột hồ hóa sơ
bộ trong các ngành công nghiệp khác. Chẳng hạn, người ta thường thêm tinh bột
dạng này vào các dung dịch khoan (khi khoan giếng dầu mỏ) nhằm giữ cho dung
dịch khoan một lượng nước cần thiết.
II.1.3. Biến hình tinh bột bằng gia nhiệt khô ở nhiệt độ cao
• Dextrin là sản phẩm phân giải nửa vời của tinh bột không kể đến phương
pháp thu nhận. Về bàn chát, dextrin là những mảnh phân tử tinh bột có dạng mạch
thẳng, mạch phân nhánh hoặc mạch vòng.
• Dựa vào phương pháp thu nhận dextrin, có thể phân ra bốn nhóm:
- Dextrin thu được bằng tác dụng của enzim amilaza trên tinh bột
- Dextrin thu được bằng tác dụng của vi khuẩn Bacillus macerans trên
tinh bột (dextrin chardinger)
- Dextrin thu được bằng tác dụng thủy phân của axit trong môi trường
nước
- Dextrin thu được bằng gia nhiệt khi có mặt một ít axit hoặc gia nhiệt
khô gọi là pirodextrin
J
u
n
.

2
1
Hóa Sinh Thực Phẩm

• Thực tế, pirodextrin thu được khi gia nhiệt tinh bột
khô ở nhiệt độ 175 – 195
0
C trong thời gian 7 – 18h.
• Phương pháp chế tạo pirodextrin như sau. Phun
axit (với lượng 0.05 – 0.15% trọng lượng tinh bột) vào tinh bột có độ ẩm khoảng
5%. Có thể dùng AlCl
3

làm xác tác. Cũng có thể thêm các tác nhân kiềm tính như
canxi phosphat và natri bicacbonat hoặc trietanolamin làm chất đệm (để làm giảm
bớt độ axit khi ở nhiệt độ cao). Sau khi sấy nhẹ tinh bột đến độ ẩm 1 – 5% thì tiến
hành dextrin hóa trong thiết bị trộn có gia nhiệt bằng hơi, bằng dầu hoặc đốt nóng
trực tiếp. Khi dextrin hóa xong thì làm nguội.
• Khi dextrin hóa thường xảy ra hai phản ứng sau:
- Phản ứng phân giải tinh bột thành sản phẩm có khối lượng phân tử thấp.
- Phản ứng tái trùng hợp các sản phẩm vừa tạo thành ở trên chủ yếu bằng
liên kết 1 – 6 đến cấu trúc có độ phân nhánh cao.
• Ở giai đoạn đầu, phản ứng thủy phân là chủ yếu, vì
độ nhớt của tinh bột lúc này bị giảm rất mạnh. Khi nhiệt độ tăng lên thì phản ứng
tái trùng hợp mới trở thành chính. Ngoài ra khi ở nhiệt độ cao còn xảy ra phản ứng
chuyển glucozit; các liên kết 1 – 4 glucozit không bền ở trong amiloza lúc này sẽ
chuyển thành liên kết 1 – 6 bền hơn.
• Khi nghiên cứu các sản phẩm phản ứng dextrin hóa
amiloza, ngưới ta thấy ngoài liên kết α, D (1 →4) có trong amiloza ban đầu, còn
liên kết α, D (1 →6), ß, D (1 →6) và α, D (1 →2) bên cạnh nhóm cuối 1 →6
anhydro ß, D – glucopiranoza.
• Có thể nhóm OH ở C6 của cùng một đơn vị
glucoza (a), hoặc của đơn vị glucoza bên cạnh cùng mạch (b), hoặc của đơn vị
glucoza khác mạch (c) đã tấn công liên kết glucozit đẻ tạo ra lêvoglucozan (I) (có

liên kết ß, D (1 →6) – anhydroglucopiranozit) hoặc tạo ra sản phẩm có mạch
nhánh kiểu (II) hoặc kiểu (III) ( có liên kết α, D (1 →6) – glucopiranozit):
• Levoglucozan vừa tạo ra, cũng có thể tương tác với
một mạch polyglucozit khác để tạo ra mạch phân nhánh kiểu (IV) có liên kết ß, D
(1 →2) – glucopiranozit) nhất là khi không còn ẩm.
• Phụ thuộc vào nhiệt độ (điều kiện dextrin hóa) ta sẽ
thu được dextrin trắng ( 95 – 120
o
C), dextrin vàng ( 150 – 180
o
C), pirodextrin
( 170 – 195
o
C).
• Dextrin trắng có độ hòa tan trong nước lạnh thay
đổi từ 0% - 90% và có mức độ phân nhánh trung bình xấp xỉ 3%.
J
u
n
.

2
1
Hóa Sinh Thực Phẩm
• Dextrin vàng thường có từ vàng nhạt đến nâu sẫm
và có độ hòa tan rất đáng kể. Dextrin vàng được tạo ra do phản ứng tái trùng hợp
và phản ứng chuyển glucozit nên phân tử có mức độ phân nhánh trung bình trên
20%.
• Pirodextrin có mức độ phân nhánh từ 20 – 25% và
có khối lượng phân tử lớn hơn dextrin vàng do đó dung dịch cũng bền hơn.

• Dung dịch dextrin có khả năng tạo màng, dính kết
các bề mặt đồng nhất và không đồng nhất. Người ta thường dùng dextrin làm chất
liên kết và chất keo dính để pha sơn. Do dextrin có độ nhớt thấp nên có thể dùng ở
nồng độ cao mà vẫn bền. Độ hòa tan của dextrin trong nước lạnh cao hơn tinh bột.
• Người ta thường dung dextrin trắng, dextrin vàng
và pirodextrin để pha keo dán phong bì, nhãn chai, băng dính,thùng cactong….
• Nhiều keo dextrin có thêm phụ gia để làm biến đổi
tính chất của dung dịch và của màng dextrin. Natritetraborat là một trong những
phụ gia được dùng rộng rãi cùng với dextrin. Natri tetraborat là một trong những
phụ gia được dùng rộng rãi cùng với dextrin. Có thể thêm borax đến 20% khối
lượng keo. Thêm borax sẽ làm tăng độ nhớt của dung dịch dextrin, tăng độ bền và
khả năng dính cỉa nó. Đường, mật rỉ, glycerin và các hợp chất polyhydroxyl thêm
vào keo dextrin để tăng tính dẻo củng màng và giảm độ giòn khi độ ẩm thấp.
• Các dextrin được dùng để hồ sợi.
• Pirodextrin còn được dùng làm chất làm đặc cho
các thuốc nhuộm sợi. Các thuốc nhuộm này thường là dung dịch nước của các hóa
chất và chất màu hoặc sắc tố. Pirodextrin không chỉ lảm đặc thuốc nhuộm mà còn
làm thay đổi tính chất lưu biến của nó.
• Do hòa tan tốt trong nước lạnh nên các dextrin
cũng được dùng làm chất mang các thành phần hoạt động như các bột thực phẩm.
Người ta cũng dùng làm dung môi và chất mang các chất màu.
• Trong công nghiệp dược, dextrin trắng được dùng
làm nguồn thức ăn cacbon đồng hóa chậm thay cho glucoza khi điều chế một số
kháng sinh bắng phương pháp lên men.
II.2 Biến hình bằng phương pháp hóa học
II.2.1. Biến hình bằng axit
• Dưới tác dụng của axit một phần các liên kết giữa các phân tử và