PHẦN ỨNG DỤNG CÁC SẢN PHẨM THỦY PHÂN

PHẦN ỨNG DỤNG
CÁC SẢN PHẨM THỦY
PHÂN
CÁC SẢN PHẨM TINH BỘT SẮN
THỦY PHÂN


Các sản phẩm tinh bột
sắn thủy phân
1 Cây sắn ở Việt Nam
2 Enzym thuỷ phân tinh bột

3 Thủy phân tinh bột sắn bằng enzym

4 Phương pháp thủy phân tinh bột
5 Sản xuất maltodextrine

6 Sản xuất sirop glucose và đường tinh thể
7 Sản xuất sirop fructose


Các sản phẩm tinh bột
sắn thủy phân
1 Cây sắn ở Việt Nam

2 Enzym thuỷ phân tinh bột
3 Thủy phân tinh bột sắn bằng enzym

4 Phương pháp thủy phân tinh bột
5 Sản xuất maltodextrine

6 Sản xuất sirop glucose và đường tinh thể
7 Sản xuất sirop fructose


Cây sắn
 Cây sắn- khoai mì, một trong số những
lọai cây cỏ mọc ở hơn 80 quốc gia có khí
hậu nhiệt đới ẩm trên thế giới.
 Ở các nước nhiệt đới, sắn được sử dụng
 Làm thức ăn cho người,
 Còn lại, thức ăn gia súc và công nghiệp tinh
bột.
 Các sản phẩm khác: cồn nhiên liệu, đường
ngọt, siro giàu fructose…


Tính chất tinh bột sắn
Màu trắng
pH 6,0-6,3
Kích thước: 5-40 μm.
Cấu trúc hạt tương đối xốp, liên kết giữa
các phân tử trong cấu trúc tinh thể yếu.
 Hàm lượng amylose: 8-29%
 Hàm lượng amylopectin cao: độ nhớt
cao, xu hướng thóai hóa thấp, độ bền gel
cao.





Tính chất tinh bột sắn
 Nhiệt độ hồ hóa: 58,5-70oC
 Độ nhớt: cao, tính chất quan trọng giúp tinh bột
có nhiều ứng dụng.
 Độ nở và độ hòa tan cao
 Độ trong cao và không vị: sử dụng trong công
nghiệp thực phẩm làm nhân bánh, nước sốt…
 Khi làm ngưội tinh bột ở nhiệt độ cao, các phân
tử polysaccharid có thể tạo ra một dạng cấu
trúc gel.


Hình 1 Sản lượng tinh bột sắn một số nước


Đánh giá
 Thái lan là nước đứng đầu trên thế giới
về sản xuất và xuất khẩu tinh bột sắn.
 Thái lan là nước duy nhất sản xuất các
dạng tinh bột sắn biến tính ở quy mô
công nghiệp.
 Những mặt hàng từ sắn đã mang lại
nguồn thu nhập đáng kể cho Thái Lan và
đang có tiềm năng phát triển mạnh trong
tương lai. (Bảng 2)


Bảng 1: Tình hình xuất khẩu các sản

phẩm tinh bột sắn của Thái Lan


Bảng 2: Hiện trạng và tiềm năng sử
dụng, chế biến sắn


Đánh giá
 Việt Nam:
 Hằng năm, sản xuất hơn hai triệu tấn sắn
của tươi,
 Đứng hàng thứ 11 trên thế giới về sản
lượng sắn.
 Nước xuất khẩu tinh bột sắn đứng hàng thứ
ba trên thế giới sau Thái Lan và Indonesia


Các sản phẩm tinh bột sắn
thủy phân
1 Cây sắn ở Việt Nam

2 Enzym thuỷ phân tinh bột
3 Thủy phân tinh bột sắn bằng enzym

4 Phương pháp thủy phân tinh bột
5 Sản xuất maltodextrine

6 Sản xuất sirop glucose và đường tinh thể
7 Sản xuất sirop fructose

Enzym thủy phân tinh bột
 Năm 1996, thị trường enzym toàn cầu đạt
1.4 tỷ USD.
 Năm 1997, 1.6 tỷ USD và tăng từ 6,5 đấn
10% mỗi năm.
 Trong công nghiệp bột giặt, công nghiệp
thực phẩm, công nghiệp biến tính tinh bột
sử dụng các enzym như protease, amylase,
lipase, cellulase.. chiếm 70% tổng khối
lượng enzym sử dụng.


Hình 2 Enzym thủy phân tinh bột tiêu thụ
trong năm 1996

Enzym khác gồm α-amylase từ nấm mốc, αamylase không bền nhiệt và β-amylase


Đánh giá
 Năm 1996, tổng giá trị enzym sử dụng trong
công nghiệp biến tính tinh bột là 156 triệu
USD.
 α-amylase bền nhiệt, glucose-isomerase (GI),
glucoamylase (GA): những enzym được sử
dụng nhiều nhất.
 Amylase: một trong những hệ enzym quan
trọng nhất trong ngành công nghệ sinh học
hiện nay.

Một số amylase quan trọng
 α-amylase
 Thủy phân liên kết 1,4-α-D glucoside của phân tử
amylose một các ngẫu nhiên.
 Có thể nhận được từ nhiều loài vi khuẩn, nấm men,
nấm mốc nhưng α-amylase vi khuẩn vẫn được sử
dụng nhiều hơn.

 β-amylase
 Thủy phân từ đầu không khử của mạch amylose,
amylopectin và glycogen, cắt lần lượt các liên kết
glucoside tạo ra maltose.
 Có nguồn gốc thực vật.
 pHopt cao hơn α- amylase




Glucoamylase





Enzym thủy phân liên kết α -1,4 và α -1,6 glucoside
từ đầu không khử cuả mạch tinh bột tạo ra đường
glucose.
Thu nhận từ nhiều nguồn như thực vật, động vật và
vi sinh vật.

Các enzym khác



α –glucosidase: thủy phân rất tốt đường đôi và các
oligosaccharide
Pullulanase, exopullulanase, isoamylase sử dụng
kết hợp với β-amylase, GA trong sản xuất các sản
phẩm siro hay đường glucose.

Bảng: Một số enzym sử dụng trong tinh bột thủy phân


Các giai đọan chính và những biến đổi enzym
tham giam trong việc chế tác các sản phẩm thủy
phân tinh bột


Các sản phẩm tinh bột sắn
thủy phân
1 Cây sắn ở Việt Nam

2 Enzym thuỷ phân tinh bột
3 Thủy phân tinh bột sắn bằng enzym

4 Phương pháp thủy phân tinh bột
5 Sản xuất maltodextrine

6 Sản xuất sirop glucose và đường tinh thể

7 Sản xuất sirop fructose


Phản ứng thủy phân tinh bột
 Là quá trình thủy phân
liên kết giữa các đơn vị
glucose bằng acid hoặc
bằng enzym.
 Đặc trưng của phản
ứng là giảm nhanh độ
nhớt và sinh ra đường.

Phản ứng thủy phân
của tinh bột


Thủy phân tinh bột sắn bằng enzymCác sản phẩm đường ngọt từ tinh bột
sắn
 Các sản phẩm đường ngọt từ tinh bột là những
sản phẩm của quá trình thủy phân tinh bột bằng
acid hoặc enzym.
 Sản phẩm có nhiều ứng dụng: đường glucose
tinh thể hoặc dung dịch (D-glucose), siro giàu
fructose hoặc fructose tinh thể, siro glucose và
maltose, maltodextrin, cyclodextrine.
 Các sản phẩm tinh bột thủy phân như đường
glucose, các loại siro và maltose dextrine: phân
loại dựa trên chỉ số DE –dextrose equivalent.

 Chỉ số DE là đại lượng chỉ khả năng khử so với
chuẩn là 100% ở đường glucose (dextrose) hay
là số gam tương đương D-glucose trong 100g
chất khô của sản phẩm.

 Tinh bột sắn DE là 0.
 Thủy phân hoàn toàn tinh bột sắn tạo ra đường
glucose: chỉ số DE là 100.
 Sản phẩm thủy phân mức độ trung gian sẽ có
giá trị DE khoảng từ 0 đến 100.


 Đường glucose: chứa ít nhất 99,5%
glucose.
 Các dạng siro: DE trong khoảng 20-99,4.
 Maltodextrin: DE khoảng 4-20
 Sản phẩm chứa fructose: hàm lượng
fructose, sản phẩm chuẩn chứa 42, 55,
90% fructose.
 Đường fructose tinh thể chứa ít nhất 99%
fructose sạch.


Sản xuất và tiêu thụ các sản phẩm
đường ngọt từ tinh bột
 Tinh bột bắp là nguồn chủ yếu để sản xuất tinh
bột biến tính, bên cạnh còn có tinh bột từ lúa mì,
gạo, khoai tây và sắn đang ngày càng được sử
dụng nhiều.
 Từ năm 1989-1990 tới năm 1992-1993: 7,38,2% sản lượng bắp được sử dụng để sản xuất

các sản phẩm đường ngọt từ tinh bột
 Trong đó, 2/3 để sản xuất siro giàu fructose, 1/3 để
sản xuất các loại siro và đường glucose.

 1992, Mỹ sản xuất 6 triệu tấn siro fructose, 2,8
triệu tấn siro glucose, 680 nghìn tấn siro
glucose.


 Việc tiêu thụ các sản phẩm đường ngọt từ
tinh bột tăng nhanh từ cuối những năm
1970, công nghiệp đồ uống sử dụng siro
frucrose thay đường saccharose.
 Khoảng năm 1988-1992 lượng đường
ngọt từ bắp và đường saccharose: 53%
và 46% trên tổng số lượng các chất ngọt
được sử dụng.
 Lượng tiêu thụ mỗi loại sản phẩm đường
ngọt từ bắp đều tăng 10-12% từ năm
1988-1992
 Đạt 8,7 triệu tấn vào năm 1992.