ảnh hưởng của gốc phosphate đến một số tính chất lý hóa của tinh bột bắp biến hình bằng liên kết ngang

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

NGÔ DƢƠNG TRƢỜNG GIANG

ẢNH HƢỞNG CỦA GỐC PHOSPHATE ĐẾN MỘT SỐ
TÍNH CHẤT LÝ HÓA CỦA TINH BỘT BẮP BIẾN HÌNH
BẰNG LIÊN KẾT NGANG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Mã ngành: 08

CẦN THƠ, 2013


TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

ẢNH HƢỞNG CỦA GỐC PHOSPHATE ĐẾN MỘT SỐ
TÍNH CHẤT LÝ HÓA CỦA TINH BỘT BẮP BIẾN HÌNH
BẰNG LIÊN KẾT NGANG
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Mã ngành: 08

Giáo viên hướng dẫn:
ThS. Nguyễn Nhật Minh Phƣơng

Sinh viên thực hiện:
Ngô Dƣơng Trƣờng Giang
MSSV: LT11587
Lớp: CB1108L1

CẦN THƠ, 2013


Luận văn đính kèm theo đây với tựa đề tài “ẢNH HƢỞNG CỦA GỐC
PHOSPHATE ĐẾN MỘT SỐ TÍNH CHẤT LÝ HÓA CỦA TINH BỘT BẮP
BIẾN HÌNH BẰNG LIÊN KẾT NGANG” do Ngô Dƣơng Trƣờng Giang thực
hiện và báo cáo đã đƣợc hội đồng chấm luận văn thông qua.
Giáo viên hƣớng dẫn

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Nhật Minh Phƣơng

Ngô Dƣơng Trƣờng Giang

Cần Thơ, ngày…..tháng…..năm 2013
Chủ tịch hội đồng

i


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi và Cô hƣớng dẫn. Các số
liệu, kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chƣa đƣợc ai công bố trong
bất kỳ luận văn nào trƣớc đây.

Giáo viên hƣớng dẫn

NGUYỄN NHẬT MINH PHƢƠNG

Sinh viên thực hiện

NGÔ DƢƠNG TRƢỜNG GIANG

ii


LỜI CẢM TẠ
Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tất cả mọi ngƣời đã nhiệt tình giúp đỡ tôi
trong thời gian làm luận văn tốt nghiệp.
Trƣớc hết xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến Cô Nguyễn Nhật Minh Phƣơng, ngƣời
đã hết lòng giúp đỡ và truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm cho tôi hoàn thành tốt luận
văn này.
Xin chân thành ghi ơn tất cả Thầy, Cô trong bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm đã
truyền đạt cho tôi nhƣng kiến thức vô cùng quí báo để tôi vận dụng và hoàn thành
tốt bài luận văn tốt nghiệp.
Xin cảm ơn các tất cả các Chị quản lý phòng thí nghiệm của Bộ môn Công Nghệ
Thực Phẩm, các bạn lớp Công Nghệ Thực Phẩm liên thông K37 và các bạn lớp
Công Nghệ Thực Phẩm K35 đã động viên nhiệt tình giúp đỡ tôi trong thời gian qua.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến gia đình đã không ngại khó
khăn luôn giúp đỡ và động viên tôi hoàn thành tốt khóa học và luận văn tốt nghiệp.
Xin trân trọng cảm ơn!

Cần Thơ, ngày 17 tháng 5 năm 2013
Sinh viên thực hiện

Ngô Dƣơng Trƣờng Giang

iii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................... i
LỜI CẢM TẠ ....................................................................................................... iii
MỤC LỤC ............................................................................................................ iv
TÓM TẮT.......................................................................................................... viiii
CHƢƠNG 1. ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................. 1
1.1 GIỚI THIỆU ................................................................................................... 1
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ............................................................................ 1
CHƢƠNG 2. LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU ............................................................... 2
2.1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU BẮP ....................................................... 2
2.1.1 Nguồn gốc đặc điểm .............................................................................. 2
2.1.2 Giá trị dinh dƣỡng của bắp ................................................................... 4
2.2 TINH BỘT ....................................................................................................... 6
2.2.1 Giới thiệu chung về tinh bột .................................................................. 6
2.2.2 Cấu tạo tinh bột ..................................................................................... 8
2.2.3 Vai trò của nƣớc trong hạt tinh bột .....................................................14
2.2.4 Các tính chất của tinh bột ....................................................................14
2.3 TINH BỘT BIẾN HÌNH ................................................................................19
2.3.1 Phƣơng pháp biến hình tinh bột bằng vật lý .......................................21
2.3.2. Phƣơng pháp biến tính tinh bột bằng enzyme ...................................23
2.3.3. Phƣơng pháp biến tính tinh bột bằng tác nhân hoá học ....................23
2.3.4. Ứng dụng của tinh bột biến hình ........................................................34
CHƢƠNG 3. PHƢƠNG TIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ...............38
3.1 PHƢƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM ....................................................................38
3.1.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu ........................................................38

3.1.2 Nguyên liệu ...........................................................................................38
3.1.3 Dụng cụ thí nghiệm ..............................................................................38
iv


3.1.4 Hóa chất ................................................................................................38
3.2. PHƢƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ..................................................................39
3.3 NỘI DUNG VÀ BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM .......................................................40
3.3.1 Thí nghiệm 1 .........................................................................................40
3.3.2 Thí nghiệm 2 .........................................................................................41
3.3.3 Thí nghiệm 3 .........................................................................................43
CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .......................................................44
4.1 ẢNH HƢỞNG CỦA NỒNG ĐỘ STMP/STTP ĐẾN MỘT SỐ TÍNH CHẤT
CỦA TINH BỘT LIÊN KẾT NGANG ...............................................................44
4.1.1 Mức độ trùng hợp.................................................................................44
4.1.2 Độ hòa tan của tinh bột ........................................................................45
4.1.3 Độ trong của dung dịch hồ tinh bột .....................................................46
4.2 ẢNH HƢỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ VÀ THỜI GIAN ĐẾN MỘT SỐ TÍNH
CHẤT CỦA TINH BỘT LIÊN KẾT NGANG ...................................................48
4.2.1 Mức độ trùng hợp.................................................................................49
4.2.2 Độ hòa tan của tinh bột (%) .................................................................50
4.2.3 Độ trong của dung dịch hồ tinh bột (%T650) .......................................51
4.3 ẢNH HƢỞNG CỦA pH ĐẾN MỘT SỐ TINH CHẤT CỦA TÍNH BỘT
LIÊN KẾT NGANG .............................................................................................53
4.3.1 Mức độ trùng hợp.................................................................................53
4.3.2 Độ hòa tan của tinh bột ........................................................................54
4.2.3 Độ trong của dung dịch hồ tinh bột (%T650) .......................................55
CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................57
5.1 KẾT LUẬN .....................................................................................................57
5.2 ĐỀ NGHỊ ........................................................................................................57

TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................58
PHỤ LỤC ............................................................................................................. ix

v


DANH SÁCH BẢNG
Bảng 1: Tình hình sản xuất ngô ở một số nƣớc lớn trên thế giới và khu vực ............ 3
Bảng 2: Diện tích, năng suất, sản lƣợng bắp Việt Nam từ năm 1961 - 2009............ 4
Bảng 3: Thành phần hóa học của hạt bắp so với gạo phân tích trên 100g ................. 5
Bảng 4: Thành phần hóa học gần đúng của các phần chính của hạt bắp (%) ............ 5
Bảng 5: Kích thƣớc của các loại tinh bột khác nhau ..............................................10
Bảng 6: Tỉ lệ Amylose và Amylopectin của các tinh bột ........................................10
Bảng 7: Các loại tinh bột biến hình và ứng dụng của nó .........................................36
Bảng 8: Bố trí thí nghiệm 2 ....................................................................................42
Bảng 9: Ảnh hƣởng của nồng độ STMP/STPP đến mức độ trùng hợp, độ hòa tan và
độ trong của tinh bột bắp biến hình ................................................................44
Bảng 10: Ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời gian đến mức độ trùng hợp, độ hòa tan và
độ trong của tinh bột bắp biến hình ...............................................................48
Bảng 11: Ảnh hƣởng của pH đến mức độ trùng hợp, độ hòa tan và độ trong của tinh
bột bắp biến hình ............................................................................................53

vi


DANH SÁCH HÌNH
Hình 1: Cây bắp ...................................................................................................... 2
Hình 2: Tinh bột sắn (a) độ phóng đại 1500X; (b) độ phóng đại 3500X ................... 9
Hình 3: Tinh bột huỳnh tinh (a) độ phóng đại 1500X; (b) độ phóng đại 3500X ....... 9
Hình 4: Cấu tạo phân tử amylose ...........................................................................12

Hình 5: Cấu tạo phân tử amylopectin .....................................................................12
Hình 7: Sơ đồ quá trình tạo gel của tinh bột ...........................................................15
Hình 8: Phản ứng thủy phân ...................................................................................18
Hình 9: Sơ đồ các dạng sản phẩm dextrin từ tinh bột ..............................................30
Hình 10: Sự tạo thành liên kết ngang giữa acid boric và tinh bột ............................31
Hình 11: Nguyên liệu tinh bột bắp ..........................................................................38
Hình 12: Quy trình sản xuất tinh bột biến hình bằng phƣơng pháp tạo liên kết ngang
.......................................................................................................................40
Hình 13: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 .........................................................................42
Hình 14. Ảnh hƣởng của nồng độ hóa chất đến mức độ trùng hợp ..........................45
Hình 15 Ảnh hƣởng của nồng độ hóa chất đến độ hòa tan của tinh bột bắp ............46
Hình 16. Ảnh hƣởng của nồng độ hóa chất đến độ trong của dung dịch hồ tinh bột
bắp .................................................................................................................47
Hình 17. Ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời gian đến mức độ trùng hợp ....................49
Hình 18. Ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời gian đến độ hòa tan của tinh bột bắp ......50
Hình 19. Ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời gian đến độ trong của dung dịch hồ tinh
bột bắp ...........................................................................................................52
Hình 20. Ảnh hƣởng của pH đến mức độ trùng hợp ...............................................54
Hình 21. Ảnh hƣởng của pH đến độ hòa tan của tinh bột bắp .................................54
Hình 22. Ảnh hƣởng của pH đến độ trong của dung dịch hồ tinh bột bắp ...............55

vii


TÓM TẮT
Bắp là loại cây ngủ cốc đƣợc trồng ở nhiều nơi trên thế giới vì có đặc tính dễ trồng,
thích hợp với khí hậu nhiệt đới nên cây bắp trở thành một trong những loại cây chủ
lực ở Việt Nam. Một trong những sản phẩm quan trọng nhất từ bắp là tinh bột bắp.
Tuy nhiên, ở nƣớc ta việc sản xuất tinh bột chỉ dừng lại ở sản phẩm tinh bột mà
chƣa đầu tƣ sản xuất các sản phẩm nhƣ tinh bột biến hình vì vậy nghiên cứu về tinh

bột biến hình bằng phƣơng pháp tạo liên kết ngang là cần thiết, cải tiến đƣợc các
tính chất và nâng cao giá trị của tinh bột để ứng dụng cho ngành công nghiệp thực
phẩm.
Để có đƣợc liên kết ngang, tinh bột bắp đƣợc xử lý với natri trimetaphosphate
(STMP)/ natri tripolyphosphate (STPP) ở các nồng độ khác nhau: 4, 8, 12 và 16 %
trong thời gian từ 1 đến 3 giờ. Nhiệt độ biến hình ở 40, 45 và 50 oC. Điều chỉnh pH
môi trƣờng ở 3 mức độ là pH kiềm, acid và trung tính. Ghi nhận lại các thông số về
độ hòa tan (%) của tinh bột, độ trong (%T650) của dung dịch hồ tinh bột và mức độ
trùng hợp (Pn) của tinh bột bắp. Kết quả cho thấy nồng độ tac nhân, thời gian và
nhiệt độ càng tăng thì có ảnh hƣởng đến độ hòa tan, độ trong và mức độ trùng hợp
của tinh bột bắp. Độ trùng hợp gia tăng, độ hòa tan và độ trong của dung dịch hồ
tinh bột giảm khi tăng nồng độ tác nhân, thời gian kéo dài ở nhiệt độ cao và trong
môi trƣờng kiềm.

viii


CHƢƠNG 1. ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1 GIỚI THIỆU
Nƣớc ta nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, rất thuận lợi cho việc phát triển
nhiều loại cây trồng trong đó các loại cây lƣơng thực chiếm một vị trí quan trọng
trong sản xuất nông nghiệp và là nguồn nguyên liệu chủ yếu của công nghiệp sản
xuất tinh bột.
Tinh bột là nguồn cung cấp năng lƣợng chính cho con ngƣời, ngoài ra tinh bột và
các sản phẩm của chúng còn có vai trò quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp:
công nghiệp dệt, công nghiệp giấy, công nghiệp thực phẩm, công nghiệp keo dán vì
có những tính chất đặc trƣng vì nó nhƣ tạo hình, tạo dáng, tạo khung, tạo độ dẻo độ
dai, độ đàn hồi, độ xốp, có khả năng tạo gel, tạo màng cho nhiều sản phẩm. Tuy
nhiên tinh bột tự nhiên vẫn còn nhiều hạn chế. Chƣa đáp ứng đƣợc nhƣng yêu cầu
khác nhau trong công nghiệp vì vậy cần phải biến hình tinh bột tức làm thay đổi cấu

trúc, tính chất của tinh bột bằng các tác nhân vật lý, hóa học, hoặc enzyme.
Ở Việt Nam và một số nƣớc Đông Nam Á khác, tinh bột bắp và các sản phẩm từ
tinh bột bắp đã và đang trở thành những sản phẩm có giá trị góp phần quan trọng
vào sự phát triển của đất nƣớc. Tinh bột đƣợc biến hình bằng phƣơng pháp tạo liên
kết ngang có những tính chất thay đổi nhƣ: nhiệt độ hồ hóa tăng, khả năng trƣơng
nở giảm, độ hòa tan giảm, độ trùng hợp tăng. Tinh bột liên kết ngang có nhiều ứng
dụng quan trọng trong ngành công nghiệp thực phẩm nhƣ: giúp ổn định trạng thái
nhũ tƣơng, tạo bền gel, độ đặc, độ trong, cải thiện chất lƣợng bánh mì, chịu nhiệt
độ cao, độ ổn định trong môi trƣờng acid và khuấy trộn mạnh.
Với những tính chất có lợi và nhiều ứng dụng từ tinh bột bắp biến hình nhƣ trên
mục đích của nghiên cứu đề tài này là tạo ra tinh bột bắp biến hình bằng cách tạo
liên kết ngang theo thƣơng pháp của (Seung Hyun Koo et al., 2010).
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Tạo ra tinh bột bắp biến hình bằng cách sử dụng natri trimetaphosphat (STMP)/
natri tripolyphosphate (STPP)
Nội dung nghiên cứu:
Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ STMP/STPP, nhiệt độ, thời gian, pH đến mức độ
liên kết ngang bằng cách kiểm tra một số tính chất của tinh bột bắp nhƣ: độ hòa tan,
độ trong của dung dịch hồ tinh bột và mức độ trùng hợp so với tinh bột tự nhiên. Từ
đó đề ra quy trình sản xuất tinh bột bắp biến hình với các thông số kỹ thuật tối ƣu.
1


CHƢƠNG 2. LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU BẮP
2.1.1 Nguồn gốc đặc điểm
Bắp (hay còn gọi là ngô) tên khoa học là Zea mays L (hình 1) là một loại cây lƣơng
thực đƣợc thuần canh tại khu vực Trung Mỹ và sau đó đƣợc trồng ra khắp châu Mỹ.
Bắp trồng phổ biến ở phần còn lại của thế giới sau khi có tiếp xúc của ngƣời châu
Âu với châu Mỹ vào cuối thế kỷ 15, đầu thế kỷ 16. Đến nay bắp là cây lƣơng thực

đƣợc gieo trồng nhiều nhất tại châu Mỹ (Chỉ riêng tại Hoa Kỳ thì sản lƣợng đã là
khoảng 270 triệu tấn mỗi năm). Là một loại ngũ cốc quan trọng, đứng thứ ba sau lúa
mì và lúa gạo. Là cây lƣơng thực, giàu dinh dƣỡng hơn lúa mì và lúa gạo, nuôi sống
gần 1/3 dân số trên thế giới.

Hình 1: Cây bắp
(nguồn:wưw.khuyennongtphcm.com)

Theo số liệu của CIMMYT (World Maize Facts and Trends 1993-1994) thì giai
đoạn 1990-1992 toàn thế giới trồng 129,804 ngàn ha bắp với năng suất bình quân là
3,8 tấn/ha và cho sản lƣợng gần 500 triệu tấn.(Ngô Hữu tình, 1997).

2


Bảng 1: Tình hình sản xuất ngô ở một số nƣớc lớn trên thế giới và khu vực

Chỉ tiêu

Mỹ

Brazil

Ấn Độ

Mexico

Thái Lan

Diện tích (1000ha)

28,050

12,644

7,212

5,981

1,453

Năng suất (tấn/ha)

7,5

2,0

2,0

1,5

2,6

210,730

25,235

14,630

9,171

3,708

43

64

71

6

13

Nhập khẩu (1000 tấn)

-46,435

653

2,265

-

-722

Bình quân đầu ngƣời
(kg/năm)

652

169

187

11

53

Sản lƣợng (1000 tấn)
Phần trăm diện tích cây
bắp trong cây ngũ cốc

(Nguồn: Ngô Hữu tình, 1997)

Các nƣớc có năng suất bình quân toàn quốc giai đoạn 1990-1992 là: Hy Lạp 9,9
tấn/ha, Thụy Sỹ 8,6 tấn/ha, Chile 8,3 tấn/ha, Italia 7,8 tấn/ha, Mỹ 7,5 tấn/ha (Ngô
Hữu Tình, 1997)
Ở Việt Nam, bắp là cây lƣơng thực đứng hàng thứ 2 sau lúa gạo. Diện tích gieo
trồng, năng suất và sản lƣợng bắp cũng tăng mạnh, từ hơn 200 ngàn ha với năng
suất 1 tấn/ha (năm 1960), đến năm 2009 đã vƣợt ngƣỡng 1 triệu ha với năng suất 43
tạ/ha. Sản lƣợng bắp trong nƣớc vẫn chƣa đáp ứng đủ nhu cầu mà hàng năm mà còn
phải nhập khẩu khá nhiều bắp hạt (trị giá trên 500 triệu USD) để sản xuất thức ăn
gia súc. Hiện nay và trong những năm tới, bắp vẫn là cây ngũ cốc có vai trò quan
trọng ở trong nƣớc. Bắp có nhiều công dụng, tất cả các bộ phận của cây bắp từ hạt,
đến thân, lá đều có thể sử dụng đƣợc để làm lƣơng thực, thực phẩm cho ngƣời, thức
ăn cho gia súc, làm nguyên liệu cho công nghiệp (rƣợu bắp, sản xuất ethanol để chế
biến xăng sinh học, thậm chí còn chế biến tạo ra một số vật dụng đồ dùng nhƣ điện
thoại, đồ trang sức của phụ nữ…), một số bộ phận của bắp có chứa một số chất có
vai trò nhƣ thuốc chữa bệnh, làm chất đốt…
Từ năm 2006, năng suất và sản lƣợng bắp của Việt Nam đã có những bƣớc tiến

nhảy vọt cao nhất từ trƣớc đến nay. Tốc độ tăng trƣởng diện tích, năng suất và sản
lƣợng bắp của Việt Nam cao hơn nhiều lần của thế giới, lợi nhuận trồng bắp lai cao
hơn hẳn các loại cây trồng khác. Năm 2008, diện tích trồng bắp của cả nƣớc (trong
đó 90% diện tích là bắp lai) đạt 1.126.000 ha, tổng sản lƣợng trên 4.531.200 tấn.
Năm 2009, diện tích đạt 1.170.900 ha, tổng sản lƣợng lên tới trên 5.031000 tấn, cao

3


nhất từ trƣớc tới nay. Các giống bắp lai của Việt Nam bƣớc đầu cũng đã xuất bán
sang các nƣớc Bangladesh, Cam-pu-chia, Lào, Pakistan, Indonesia, Ấn Độ…
Bảng 2: Diện tích, năng suất, sản lƣợng bắp Việt Nam từ năm 1961 - 2009

1980

Diện tích
(1000 ha)
360,0

Năng suất
(tấn/ha)
1,10

Sản lƣợng
(1000 tấn)
400,0

1990

432,0

1,55

671,0

1995

557,0

2,11

1177,0

2000

730,2

2,75

2005,9

2003

912,7

3,44

3136,3

2004

991,1

3,46

3430,9

2005

1052,6

3,60

3787,1

2006

1033,1

3,73

3854,5

2007

1067,9

3,85

4107,5

2008

1.126,0

4,02

4.531,.2

2009

1.170,9

4,30

5.031,0

Năm

(Nguồn: />
Những trở ngại và thách thức: Sản xuất bắp ở nƣớc ta vẫn mang tính nhỏ lẻ và phân
tán, đặc biệt là các vùng miền núi, khó cơ giới hóa. Quá trình áp dụng giống mới
chƣa thâm canh, phát triển thành những vùng sản xuất hàng hóa là điều kiện thuận
lợi để các loại dịch hại mới phát triển trở thành mối nguy hiểm khó trừ. Trong vài
năm tới, có thể sẽ có mặt cây bắp biến đổi gen ở nƣớc ta, là các giống bắp có nhiều
ƣu thế về năng suất. Đây là một thực tế có thể chúng ta phải chấp nhận nhƣng làm
thế nào để nó cạnh tranh lành mạnh với các giống bắp sản xuất trong nƣớc là vấn đề
không chút dễ dàng cho sản xuất bắp ở nƣớc ta.
Tham gia vào thị trƣờng thƣơng mại thế giới có sự đòi hỏi rất khắt khe về chất
lƣợng nông sản. Do vậy phải có sự đầu tƣ một cách đồng bộ từ sản xuất đến đánh

giá kiểm định chất lƣợng, bảo quản và vận chuyển tiêu thụ.
2.1.2 Giá trị dinh dƣỡng của bắp
Có rất nhiều loại bắp, các giống bắp nếp, bắp răng ngựa ở nƣớc ta thì có hàm lƣợng
tinh bột cao, lƣợng đƣờng ít. Trong khi các giống bắp ở Mỹ và châu Âu thƣờng
đƣợc lai tạo để có lƣợng tinh bột rất ít, độ ngọt cao (họ vẫn gọi là sweetcorn). Nếu
nhƣ ở châu Âu khẩu phần ăn cơ bản là: Bánh mì, khoai tây, sữa; châu Á: Cơm, cá,
rau xanh thì ở châu Mỹ latinh là bánh bắp, đậu đỗ và ớt. Vì vậy trên phạm vi thế giới
4


mà nói, bắp vẫn là cây lƣơng thực rất quan trọng, vì bắp rất phong phú các chất dinh
dƣỡng hơn lúa mì và gạo (bảng 3 và 4).
Bảng 3: Thành phần hóa học của hạt bắp so với gạo phân tích trên 100g

Thành phần hóa học

Gạo trắng

Bắp vàng

Tinh bột (g)

65,00

68,20

Chất đạm (g)

8,00

9,60

Chất béo (g)

2,50

5,20

Vitamin A (mg)

0

0,03

Vitamin B1 (mg)

0,20

0,28

Vitamin B2 (mg)

0

0,08

Vitamin C (mg)

0

7,70

340

359

Nhiệt lƣợng (calo)
(nguồn: Cao Đắc Điểm, 1998)

Bảng 4: Thành phần hóa học gần đúng của các phần chính của hạt bắp (%)

Thành phần hóa học

Vỏ hạt

Nội nhũ

Mầm

Protein

3,7

8,0

18,4

Chất béo

1,0

0,8

33,2

Chất xơ thô

86,7

2,7

8,8

Tro

0,8

0,3

10,5

Tinh bột

7,3

87,6

8,3

Đƣờng

0,34

0,62

10,8

(nguồn: Watson, 1987)

Protein: bắp có trung bình 10,6% protein, protein chính của bắp là zein, một loại
prolamin gần nhƣ không có lysine và tryptophan. Nếu ǎn phối hợp bắp với đậu đỗ
và các thức ǎn động vật thì giá trị protein ngô sẽ tǎng lên nhiều.
Lipid: lipid trong hạt ngô toàn phần từ 4-5%, phần lớn tập trung ở mầm. Trong chất
béo của bắp có 50% là acid linoleic, 31% là acid oleic, 13% là acid panmitic và 3%
là Stearic.
Glucid: glucid trong bắp khoảng 69% chủ yếu là tinh bột. Ở hạt bắp non có thêm
một số đƣờng đơn và đƣờng kép.

5


Vitamin: vitamin của bắp tập trung ở lớp ngoài hạt bắp và ở mầm. bắp cũng có
nhiều vitamin B1. Vitamin PP hơi thấp cộng với thiếu tryptophan một axit min có
thể tạo vitamin PP. Vì vậy nếu ǎn bắp đơn thuần và kéo dài sẽ mắc bệnh Pellagre.
Riêng bắp vàng có chứa nhiều caroten (tiền vitamin A). Bắp ngọt là dạng biến đổi
gen chứa nhiều đƣờng và ít tinh bột, đƣợc dùng nhƣ một loại rau. Bỏng ngô là các
hạt bắp từ một vài giống, thứ bắp sẽ nổ xốp hơn khi bị rang nóng. Về chất khoáng
thì bắp nghèo canxi, giàu photpho.
2.2 TINH BỘT
2.2.1 Giới thiệu chung về tinh bột

Tinh bột là polysaccharide chủ yếu có trong hạt, củ, thân cây và lá cây. Một lƣợng
tinh bột đáng kể có trong các loại quả nhƣ chuối và nhiều loại rau trong đó xảy ra sự
biến đổi thuận nghịch từ tinh bột thành đƣờng glucose phụ thuộc vào quá trình chín
và chuyển hóa sau thu hoạch. Tinh bột có vai trò dinh dƣỡng đặc biệt lớn vì trong
quá trình tiêu hóa chúng bị thủy phân thành đƣờng glucose là chất tạo nên nguồn
calo chính của thực phẩm cho con ngƣời.
Tinh bột là hổn hợp 2 loại polymer là amylose và amylopectin. Hầu hết các loại tinh
bột đều chứa từ 50%-80% amylose hay ngƣợc lại nhiều loại bắp sáp có thể chứa tới
100% amylopectin, tinh bột gạo nếp cũng có thành phần gần nhƣ 100%
amylopectin. Trong khi tinh bột đậu xanh chứa khoảng 50% amylose. Amylose là
những phân tử mạch thẳng mức độ trùng hợp khoảng 1.500-6000 đơn vị glucose và
đƣợc liên kết thông qua liên kết α-(1→4) glucoside. Amylopectin, phân tử chiếm
phân tử chiếm ƣu thế hơn trong hầu hết các tinh bột bình thƣờng, là một polymer
nhánh, mức độ trùng hợp của amylopectin khoảng 300000-3000000 dơn vị glucose,
bao gồm những phân đoạn D-glucose liên kết nhau bằng α-(1→4) glucoside đƣợc
nối bởi liên kết α-(1→6) glucoside ở những điểm nhánh. Những tính chất chức năng
của tinh bột phụ thuộc vào tỉ lệ của 2 loại phân tử trên. Dựa vào tính chất này mà
các nhà khoa học đã sử dụng các tác nhân vật lý, hóa học, sinh học để tác động vào
các mạch của 2 phân tử amylose và amylopectin để tạo ra loại tinh bột có những
tính chất nhƣ mong muốn nhƣ: Độ hòa tan tốt, độ ổn định của tinh bột, tinh bột
không bị thoái hóa ở nhiệt độ thấp, khống chế đƣợc độ nhớt của tinh bột, tạo độ dẻo,
độ trong, độ trƣơng nở tốt. Công nghệ biến hình tinh bột bao gồm các phƣơng pháp
nhƣ: Biến hình bằng phƣơng pháp hóa học, vật lý, enzyme…Ở phƣơng pháp biến
hình tinh bột bằng phƣơng pháp hóa học thì tinh bột liên kết ngang có những đặc
tính nổi trội nhƣ: Giảm khả năng hòa tan, tăng mức độ trùng hợp. Ngoài ra Liên kết

6


ngang còn kiểm soát cấu trúc tinh bột và cung cấp cho tinh bột sức chịu lực, xé cắt,

chịu acid và tính bền nhiệt. Từ đó chúng ta có sự kiểm soát tốt hơn và linh hoạt
trong việc xử lý công thức pha chế, gia công và xác định hạn sử dụng của sản phẩm.
Liên kết ngang đƣợc hình dung nhƣ là “mối hàn điểm” giữa các hạt tinh bột ở các vị
trí ngẫu nhiên, làm gia tăng liên kết hydro và ức chế sự trƣơng nở của hạt tinh bột.
Liên kết ngang làm các tinh bột tự nhiên tƣơng đối dễ bị hƣ hỏng trở nên bền vững,
làm cho tinh bột nấu chín nhớt hơn và có cấu trúc vững chắc, ít bị phá hỏng khi thời
gian nấu kéo dài, trong môi trƣờng acid hoặc khuấy trộn mạnh (Lê Ngọc Tú, 2003).
Bên cạnh những ứng dụng trong công nghiệp, tinh bột còn đóng vai trò hết sức quan
trọng trong các cơ quan thực vật. Sự tích lũy tạm thời tinh bột trong các mô quang
hợp giúp cơ thể thực vật ngăn ngừa dƣợc tình trạng thiếu phosphate trong quá trình
quang hợp. Bên cạnh đó tinh bột cũng là nguồn carbon và năng lƣợng dự trữ giúp
cây tồn tại trong những điều kiện sống không thuận lợi. Dù tinh bột chỉ đƣợc cấu tạo
từ những phân tử đƣờng glucose, nhƣng quá trình tiến hóa đã cho chúng một sự đa
dạng đáng kinh ngạc. Tinh bột nhận đƣợc từ mỗi loài thực vật đều có những đặc
trƣng riêng không giống với bất kỳ một loài nào khác. Những sự khác biệt trong tính
chất của tinh bột gây ngạc nhiên khi chúng ta biết bản chất sinh hóa của tinh bột lại
hoàn toàn giống nhau. Điều đó một phần do sự khác biệt về hệ enzyme trong mỗi
loài thực vật. Dù hầu hết các enzyme đặc trƣng đều hiện diện trong các cơ quan
chức năng, nhƣng tỉ lệ của các enzyme riêng biệt có thể khác nhau và sự đóng góp
của chung trong quá trình sinh tổng hợp tinh bột có cụ thể khác nhau. Trên thế giới
có nhiều loại cây đƣợc sử dụng để lấy tinh bột nhƣ: bắp, sắn, củ dong, khoai lang,
các loại cây họ đâu, lúa mì…trong đó bắp là loại cây lấy tinh bột quan trọng vì dễ
dàng khai thác, tinh bột bắp sản xuất ra có độ tinh khiết cao, tinh bột bắp rất dễ sử
dụng Không giống nhƣ bột mì, bột bắp thực sự trở nên định hình rõ ràng khi nấu
chín. Nó cũng đƣợc sử dụng nhƣ là một tác nhân chống kết dính trong đƣờng bột.
Tình hình sản xuất tinh bột tại Châu Âu khoảng 816,2 tấn tinh bột đƣợc sản xuất
hằng năm. Nó bao gồm tinh bột bắp 49%, tinh bột lúa mì 29% và tinh bột khoai tây
22%. Năm 2008, theo dữ liệu thống kê của tổ chức nông nghiệp và lƣơng thực
FAOSTAT cho rằng việc khai thác tinh bột từ sắn là một lựa chọn cần thiết để phục
vụ cho nhu cầu đặc biệt trong nghành thực phẩm và công nghiệp. Gần 37% tinh bột

đƣợc sản xuất trên thế giới là đóng góp của Châu Á vào năm 2002. trong khi khoảng
70% tinh bột sản xuất trên thế giới đã có nguồn gốc từ bắp. Bắp chỉ chiếm 45% của
sản xuất tinh bột ở Châu Á. Cây lƣơng thực từ rễ và củ cung cấp hơn một nữa nhu
cầu tinh bột của Châu Á, đặc biệt là tinh bột sắn chiếm 24,7%, khoai lang chiếm

7


23,5%, và khoai tây chiếm 6%. Ở Châu Á, Thái Lan là nƣớc xuất khẩu sắn lớn nhất
thế giới, khoảng 80% tổng xuất khẩu thế giới. Tuy nhiên, Thái Lan chỉ đứng thứ 3
trong việc sản xuất tinh bột sắn trên thế giới, sau Brazil và Nigeria. Dựa trên các
phân tích thị trƣờng toàn cầu FAO, Châu Á sẽ trở thành điểm quan trọng của thƣơng
mại quốc tế về tinh bột.
2.2.2 Cấu tạo tinh bột
Tinh bột không phải là một chất riêng biệt, nó bao gồm hai thành phần là amylose
và amylopectin. Hai chất này khác nhau về nhiều tính chất lí học và hóa học. Dựa
vào sự khác nhau đó có thể phân chia đƣợc hai thành phần trên để điều chế dạng
tinh khiết. Các phƣơng pháp để tách và xác định hàm lƣợng amylose và amylopectin
là:
- Chiết rút amylose bằng nƣớc nóng.
- Kết tủa amylose bằng rƣợu.
- Hấp thụ chọn lọc amylose trên xenlulozơ.
Tinh bột là loại polysaccharide khối lƣợng phân tử cao gồm các đơn vị glucose đƣợc
nối nhau bởi các liên kết α- glycozit, có công thức phân tử là (C6H10O5)n, ở đây n có
thể từ vài trăm đến hơn 1 triệu. Trong thực vật, tinh bột thƣờng có mặt dƣới dạng
không hoà tan trong nƣớc. Do đó có thể tích tụ một lƣợng lớn ở trong tế bào mà vẫn
không bị ảnh hƣởng đến áp suất thẩm thấu. Các hyđratcacbon đầu tiên đƣợc tạo ra ở
lục lạp do quang hợp, nhanh chóng đƣợc chuyển thành tinh bột. Tinh bột ở mức độ
này đƣợc gọi là tinh bột đồng hoá, rất linh động, có thể đƣợc sử dụng ngay trong
quá trình trao đổi chất hoặc có thể đƣợc chuyển hoá thành tinh bột dự trữ ở trong

hạt, quả, củ, rễ, thân và bẹ lá.
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.
+ Hạt tinh bột của tất cả hệ thống nêu trên hoặc có dạng hình tròn, hình bầudục, hay
hình đa giác. Hạt tinh bột khoai tây lớn nhất và bé nhất là hạt tinh bột gạo.
+ Kích thƣớc các hạt khác nhau dẫn đến những tính chất hóa lý khác nhau nhƣ: nhiệt
độ hồ hoá, khả năng hấp thụ xanh metylen…Có thể dùng phƣơng pháp lắng để phân
chia một hệ thống tinh bột ra các đoạn có kích thƣớc đồng đều để nghiên cứu.
+ Dùng vi ảnh của kính hiển vi điện tử quét tinh bột sắn (hình 2).

8


(a)

(b)
Hình 2: Tinh bột sắn

(a) độ phóng đại 1500X; (b) độ phóng đại 3500X

Tinh bột huỳnh tinh gồm hầu hết các hạt lớn có dạng hình elip, trơn nhẵn và có
kích thƣớc trung bình lớn hơn tinh bột sắn (hình 3).

(a)

(b)
Hình 3: Tinh bột huỳnh tinh

(a) độ phóng đại 1500X; (b) độ phóng đại 3500X

Quan sát ở độ phóng đại 3500x, bề mặt ngoài của 3 loại hạt đều có nếp nhăn. Nhƣ
vậy ta thấy: kích thƣớc hạt đặc trƣng cho mỗi loại tinh bột. Trong quá trình sinh
tổng hợp tinh bột, cấu trúc tinh thể của amylose và amylopectin đƣợc cuộn lại thành
các hạt tinh bột. Những hạt tinh bột trong tự nhiên tồn tại trong phạm vi khác nhau
về hình dạng và kích thƣớc. Sự khác nhau về kích thƣớc phụ thuộc vào nguồn gốc
thực vật, điều kiện phát triển và các điều kiện thu hoạch (bảng 5).

9


Bảng 5: Kích thƣớc của các loại tinh bột khác nhau

Tinh bột

Đƣờng kính
(μm)

Đƣờng kính trung bình

Hình dạng

Bắp

2-30

10

Tròn, đa giác

Ngô waxy

3-26

10

Tròn, đa giác

Lúa mì

1-45

8

Tròn, giống hình hạt đậu

Khoai tây

5-100

28

Hình bầu dục

Khoai mì

4-35

15

Hình bầu dục ngắn

(μm)

(Nguồn: Zhenghong Chen, 2003)

2.2.2.1 Thành phần hóa học của tinh bột
Tinh bột không phải một hợp chất đồng thể mà gồm hai polysaccharide khác nhau:
amylose và amylopectin. Tỉ lệ amylose/amylopectin xấp xỉ ¼. Trong tinh bột nếp
(gạo nếp hoặc ngô nếp) gần nhƣ 100% là amylopectin. Trong tinh bột đậu xanh,
dong riềng hàm lƣợng amylose chiếm trên dƣới 50%. Tỉ lệ amylose và amylopectin
của các tinh bột còn đƣợc thể hiện qua bảng 6.
Bảng 6: Tỉ lệ amylose và amylopectin của các tinh bột

Tinh bột

Amylose (%)

Amylopectin (%)

Gạo nếp

0,3

99,7

Gạo tẻ

18

82

Khoai mì

17

83

Khoai tây

20

80

Ngô

24

76

20 – 25

75 – 80

Lúa mì

22 – 24 ( 23 – 28 )

76 – 78

Chuối

25 – 55

45 - 75

19

81

Đại mạch

Khoai lang
(Nguồn: Nguyễn Thị Mai Khanh, 2008)

a. Cấu trúc và tính chất của amylose
Trong vi hạt, tinh bột tồn tại dƣới dạng hạt có kích thƣớc trong khoảng từ 0,020,12nm. Hạt tinh bột của tất cả các hệ có dạng hình tròn, hình bầu dục hay hình đa
diện. Cấu tạo và kích thƣớc của hạt tinh bột phụ thuộc vào giống cây, điều kiện
trồng trọt cũng nhƣ quá trình sinh trƣởng của cây. Cấu tạo bên trong của vi hạt tinh

10


bột khá phức tạp. Vi hạt tinh bột có cấu tạo lớp, trong mỗi lớp đều có lẫn lộn các
amylose dạng tinh thể và amylopectin xắp xếp theo phƣơng hƣớng tâm.
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 hƣớng tâm nên các mạch glucose của các polysaccharide phải ở dạng gấp
khúc nhiều lần.

Các mạch polysaccharide sắp xếp hƣớng tâm tạo ra độ tinh thể: Các mạch bên của
một phân tử amylopectin này nằm xen kẽ giữa các mạch bên của phân tử kia.
Ngoài cách sắp xếp bên trong nhƣ 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 nhƣng
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 đƣờng khuếch tán.
Hầu hết các loại tinh bột đều chứa hai loại polymer khác nhau về khối lƣợng phân tử
và cấu trúc hóa học:
* Amylose (hình 4) là loại mạch thẳng, chuỗi dài từ 500-2000 đơn vị glucose, liên
kết nhau bởi liên kết α 1-4 glucozit.
Có hai loại amylose:
Amylose có mức độ trùng hợp tƣơng đối thấp (Khoảng 2000) thƣờng không có cấu
trúc bất thƣờng và bị phân ly hoàn toàn bởi α-amylase.
Amylose có mức độ trùng hợp lớn hơn, có cấu trúc án ngữ đối với αamylase nên chỉ bị phân hủy 60%.
Amylose đƣợc đặc trƣng bởi ái lực với iode, khoảng 19-20% iode so với khối lƣợng
phân tử của nó, phức tạo ra có màu xanh thẩm (ở bƣớc sóng 620nm hoặc lớn hơn).
Ngƣời ta cho rằng amylose có một cấu trúc xoắn khi có sự hiện diện của iode và
những tác nhân hoạt động bề mặt sau đó nó len lõi vào bên trong xoắn.
Trong hạt tinh bột hoặc trong dung dịch hoặc ở trạng thái thoái hóa, amylose
thƣờng có cấu hình mạch giãn, khi thêm tác nhân kết tủa vào, amylose mới chuyển
thành dạng xoắn ốc. Mỗi vòng xoắn ốc gồm 6 đơn vị glucozơ. Đƣờng kính của xoắn
ốc là 12,97 Ao, chiều cao của vòng xoắn là 7,91Ao. Các nhóm hydroxyl của các gốc
glucose đƣợc bố trí ở phía ngoài xoắn ốc, bên trong là các nhóm C-H.

11


CH2OH

CH2OH

CH2OH

OH

OH

OH

O

O

O

OH

OH

O

O

O

OH

Hình 4: Cấu tạo phân tử amylose
(Nguồn: Qiang Liu, 2005).

b. Cấu trúc của amylopectin
Amylopectin (hình 5) là polymer mạch nhánh, ngoài mạch chính có liên kết
α-1,4 glucozit còn có nhánh liên kết với mạch chính bằng liên kết α-1,6 glucozit. Vì
vậy có cả cấu trúc nhánh trong amylopectin. Phân tử amylopectin chỉ có một đầu
khử duy nhất.
Cấu trúc phân tử amylopectin bao gồm một nhánh trung tâm (chứa liên kết 1-4) từ
các nhánh này phát ra các nhánh phụ có chiều dài khoảng vài chục gốc glucose.
Phân tử lƣợng của amylopectin có khoảng 5.105-1.106. Amylopectin đƣợc phân bố
ngoài hạt.

Hình 5: Cấu tạo phân tử amylopectin
(Nguồn:Qiang Liu, 2005)

Mối liên kết nhánh này làm cho phân tử cồng kềnh hơn, chiều dài của chuỗi mạch
nhánh này khoảng 25-30 đơn vị glucozơ. Phân tử amylopectin có thể chứa tới
100000 đơn vị glucozơ.
Khác hẳn với amylose, amylopectin chỉ hoà tan trong nƣớc khi đun nóng và tạo nên
dung dịch có độ nhớt cao. Khi đun nóng làm thay đổi sâu sắc và không thuận nghịch
cấu trúc phân tử amylopectin gây trạng thái hồ hoá tinh bột. Phản ứng màu của
Amylopectin với iode xảy ra do kết quả của sự hình thành nên các hợp chất hấp thụ.
12


Phân tử
aylopectin

Vùng tinh thể
Phân tử
amylose

Vùng vô định hình

Tinh thể

Vô định hình
Tinh thể

Vô định hình
Hạt tinh bột
Tinh thể

Sự sắp xếp vùng tinh thể
của xoắn ốc kép

Sự sắp xếp xoắn ốc của
chuỗi glucose cạnh nhau

Liên kết α-1,6 nhánh
trong amylopectin

Liên kết α-1,4
glucoside

Hình 6: Cấu trúc hạt tinh bột
(Nguồn:Donald, 2004)

Amylopectin có ái lực thấp đối với iode, nó tạo ra màu nâu nhạt ở bƣớc sóng (525575nm).
Sự khác biệt giữa amylose và amylopectin không phải luôn luôn rõ nét. Bởi lẽ ở các
phân tử amylose cũng thƣờng có một phần nhỏ phân nhánh do đó cũng có những

tính chất giống nhƣ amylopectin.
Cấu tạo của amylopectin còn lớn và dị thể hơn amylose nhiều. Trong tinh bột tỉ lệ
amylose/amylopectin khoảng ¼. Tỉ lệ này có thể thay đổi phụ thuộc thời tiết, nguồn
gốc, loại hạt, mùa vụ và cách chăm bón.
Amylose là một cấu trúc bán tinh thể đƣợc thành lập bằng cách xen kẽ giữa những
13

Phân tử
amylose


phiến lá vô định hình và tinh thể. Mô hình cấu trúc đƣợc hiển thị ở hình 6. Trong
phiến lá tinh thể, nhánh của amylopectin đƣợc bố trí song song với nhau, trong
phiến lá vô định hình tái hợp các phân tử phân nhánh. Các phân tử amylase đƣợc
tìm thấy trong phiến lá vô định hình giữa các phân tử amylopectin. Thông thƣờng
phiến lá tinh thể và vô định hình dày khoảng 5-6mm và 2-5mm (Qiang Liu, 2005).
2.2.3 Vai trò của nƣớc trong hạt tinh bột
Tinh bột đƣợc sinh tổng hợp trong môi trƣờng nƣớc, hay nói cách khác nƣớc là một
thành phần không thể tách rời của cấu trúc hạt khi tham gia vào quá trình hydrat hóa
quan trọng diễn ra trong quá trình gelatin hóa, trƣơng nở và sự phân tán của các hạt
tinh bột. Ở nhiệt độ phòng, hạt tinh bột không tan trong nƣớc, nó chỉ hấp thụ nƣớc
đến một mức độ giới hạn. Sự hấp thụ nƣớc trong tinh bột có liên quan đến các vùng
vô dịnh hình bởi vì vùng tinh thể có một hàm lƣợng nƣớc đƣợc xác định. Trong quá
trình mất nƣớc, các hạt tinh bột co lại và đã chỉ ra những thay đổi trong hạt tinh bột
kèm theo quá trình khô do mất nƣớc. Bởi vì tinh bột là một polymer sinh học không
đồng nhất và bán tinh thể, liên kết của nƣớc phụ thuộc vào mật độ và sự xếp của
chuỗi tinh bột, nhiều khoảng trống rất nhỏ, nơi mà nƣớc có thể thâm nhập vào với
một sự gia tăng thể tích tƣơng đối nhỏ. Sau khi lấp đầy, nƣớc đóng góp cho một cấu
trúc bán tinh thể của hạt tinh bột. Tăng hàm lƣợng nƣớc trong tinh bột kết quả làm
gia tăng khả năng di chuyển phân tử của chuỗi trong vùng vô định hình.

2.2.4 Các tính chất của tinh bột
2.2.4.1 Tính chất vật lý của tinh bột
a. Sự hòa tan của tinh bột
Tinh bột ở nhiệt độ thƣờng không có khả năng hòa tan trong nƣớc, cồn, ete, benzen.
Tinh bột có khả năng hòa tan trong dung dịch kiềm và dung dịch của một số muối
kiềm loại nặng. Tinh bột tan trong môi trƣờng kiềm tốt hơn môi trƣờng trung tính và
acid vì kiềm có tác dụng ion hóa từng phần do đó làm cho phân tử polysaccharide
hydrat hóa tốt hơn. Amylose mới tách từ tinh bột có độ tan cao hơn song không bền
nên nhanh chóng bị thoái hóa trở nên không hòa tan trong nƣớc, amylopectin khó
tan trong nƣớc ở nhiệt độ thƣờng mà chỉ tan trong nƣớc nóng.
Tinh bột bị kết tủa trong cồn, vì vậy cồn là một tác nhân tốt để tăng hiệu quả thu hồi
tinh bột.
Tuy không hòa tan nhƣng trong nƣớc tinh bột vẫn hút 25-30% nƣớc và hầu nhƣ
không trƣơng nở tinh bột, sau khi sấy khô có khả năng hút nƣớc rất mạnh.

14


b. Sự trương nở
Khi ngâm tinh bột vào nƣớc thì thể tích hạt tăng do sự hấp thụ nƣớc, làm cho hạt
tinh bột trƣơng phồng lên. Hiện tƣợng này gọi là hiện tƣợng trƣơng nở của hạt tinh
bột. Độ tăng kích thƣớc trung bình của một số loại tinh bột khi ngâm vào nƣớc nhƣ
sau: tinh bột bắp: 9,1%, tinh bột khoai tây: 12,7%, tinh bột sắn: 28,4%.
c. Sự gelatin hóa

Tinh bột trong nước

Nâng nhiệt đến nhiệt độ tạo gel

Hình thành gel

Sơ đồ quá trình tạo gel của tinh bột

16

Hình 7: Sơ đồ quá trình tạo gel của tinh bột

Khả năng trƣơng nở của tinh bột trong nƣớc khi tăng nhiệt độ tạo thành dung dịch
keo là một trong những tính chất quan trọng của tinh bột, khi dun nóng tinh bột
trong nƣớc tính chất vật lý của tinh bột biến đổi nhiều, ở trạng thái này độ nhớt và
khả năng xuyên sáng của dung dịch tinh bột tăng lên rất rõ, chất khô hòa tan bị hao
hụt 4%. Thể tích hạt tinh bột tăng lên rất nhiều lần cho đến khi hạt tinh bột bị nứt ra
và giải phóng các thành phần amylose và amylopectin ở dạng cấu trúc vô dịnh hình,
nhiệt độ ở trạng thái này gọi là nhiệt độ hồ hóa. Nhiệt độ hồ hóa có ảnh hƣởng đến
chất lƣợng và kết cấu của nhiều sản phẩm thực phẩm đó là độ nhớt và độ dẻo. Phân
tử tinh bột có nhiều nhóm hydroxyl có khả năng liên kết đƣợc với nhau làm cho
phân tử tinh bột tập hợp lại, giữ nhiều nƣớc hơn khiến cho dung dịch có độ đặc, độ
15