Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm maltodexitrin từ tinh bột bắp bằng phương pháp axit ở nhiệt độ cao và ứng dụng trong sản xuất bánh quy xốp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
----------

LÊ THỊ HỒNG SA

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT THỬ NGHIỆM MALTODEXTRIN TỪ
TINH BỘT BẮP BẰNG PHƢƠNG PHÁP AXIT Ở NHIỆT ĐỘ CAO VÀ
ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT BÁNH QUY XỐP

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

GVHD: T.S THÁI VĂN ĐỨC

NHA TRANG – 07/2016


i

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đề tài “Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm maltodextrin từ
tinh bột bắp bằng phương pháp axit ở nhiệt độ cao và ứng dụng trong sản xuất
bánh quy xốp”, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Ban Chủ nhiệm khoa Công Nghệ
Thực Phẩm, quý thầy cô giáo cùng các anh chị công tác tại phòng thí nghiệm Công
Nghệ Thực Phẩm,phòng thí nghiệm MôiTrƣờng, phòng thí nghiệm Hóa - Vi sinh,
phòng thí nghiệm Sinh Học… trƣờng Đại học Nha Trang đã tạo điều kiện thuận lợi
cho tôi hoàn thành tốt đề tài.
Đặc biệt tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:
T.S Thái Văn Đức ngƣời đã tận t nh hƣ ng

n và gi p đ t i trong suốt

thời gian thực hiện đ án nà .
Cảm ơn chị Phan Thị Oanh học viên cao học l p 56CH-TP đã đ ng hành
cùng tôi trong suốt thời gian làm đề tài.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn t i bố mẹ, anh chị m c ng t t cả ạn è đã
ủng hộ động viên tôi trong suốt thời gian vừa qua.
Một lần nữa, tôi xin chân thành cảm ơn!
Nha Trang, tháng 7 năm 2016
Sinh viên
Lê Thị H ng Sa


ii

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................... i
MỤC LỤC .................................................................................................................... ii
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................... iv
DANH MỤC HÌNH ..................................................................................................... v
MỞ ĐẦU ...................................................................................................................... 1
1.1.Gi i thiệu khái quát về tinh bột........................................................................... 4
1.1.1.Hình dạng và kích thƣ c của hạt tinh bột ............................................... 4
1.1.2.Thành phần hoá học của tinh bột ............................................................ 5
1.1.3.Các tính ch t của tinh bột ........................................................................ 7
1.2.Tinh bột bắp ....................................................................................................... 10
1.3. Tinh bột biến tính ............................................................................................. 12
1.3.1. Khái quát về tinh bột biến tính ............................................................. 12
1.3.2. Các phƣơng pháp iến tính tinh bộ ...................................................... 12

1.3.3. Biến tính bằng axit ................................................................................ 13
1.3.4. Phân loại tinh bột biến tính ................................................................... 18
1.3.5. Ứng dụng tinh bột biến tính trong công nghệ thực phẩm .................... 19
1.3.Maltodextrin ...................................................................................................... 21
1.3.1.Định nghĩa và tính ch t.......................................................................... 21
1.4.2. Ứng dụng Maltodextrin trong công nghiệp thực phẩm] ...................... 23
1.4.3. Yêu cầu ch t lƣợng của sản phẩm maltodextrin .................................. 23
1.5. Tổng quan về bánh quy .................................................................................... 24
1.6. Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài ............................. 26
1.6.1. Ngoài nƣ c ............................................................................................ 26
1.6.2. Trong nƣ c............................................................................................ 28
CHƢƠNG 2. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......... 29
2.1. Nguyên liệu....................................................................................................... 29
2.2. Hóa ch t và thiết bị nghiên cứu ....................................................................... 29
2.2.1. Hóa ch t ................................................................................................ 29


iii

2.2.2. Dụng cụ và thiết bị nghiên cứu............................................................. 29
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................................. 30
2.3.1. Phƣơng pháp ố trí thí nghiệm và xử lí số liệu .................................... 30
2.3.2. Phƣơng pháp phân tích các chỉ tiêu hóa - lý ........................................ 38
2.3.3. Phƣơng pháp phân tích các chỉ tiêu vi sinh.......................................... 46
2.3.4. Phƣơng pháp đánh giá cảm quan......................................................... 46
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................ 49
3.1. Khảo sát ảnh hƣởng của hàm lƣợng tinh bột đến chỉ số DE ........................... 49
3.2. Khảo sát ảnh hƣởng của n ng độ axit đến chỉ số DE ..................................... 50
3.4. Các chỉ tiêu của Maltodextrin thành phẩm ...................................................... 54
3.5. Ảnh hƣởng của tỷ lệ bổ sung maltodextrin có DE=13 từ tinh bột bắp biến tính

đến độ kiềm và độ trƣơng nở của bánh quy xốp .................................................... 55
CHƢƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................. 60
4.1. Kết luận ............................................................................................................. 60
4.2. Kiến nghị .......................................................................................................... 60
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................... 61


iv

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Đặc điểm của một số hệ thống tinh bột....................................................... 4
Bảng 1.2. Hàm lƣợng amylose và amylopectin trong tinh bột ................................... 6
Bảng 1.3. Nhiệt độ h hóa của một số tinh bột tự nhiên ............................................. 8
Bảng 1.4. Thành phần hóa học của tinh bột bắp ....................................................... 11
Bảng 1.5. Chỉ tiêu ch t lƣợng của tinh bột bắp ......................................................... 11
Bảng 1.6. Năng lƣợng hoạt hóa (%) của một số axit v cơ làm tác nhân thủy phân 14
Bảng 1.7. Một số tính ch t của các sản phẩm maltodextrin ...................................... 22
Bảng1.8. Tiêu chuẩn ch t lƣợng của sản phẩm maltodextrin dạng bộ ..................... 24
Bảng 1.9. Sự khác nhau giữa ánh qu xốp và ánh qu dai…………………25
Bảng1.10. Một số chỉ tiêu hóa lý của bánh quy ........................................................ 26
Bảng 1.11. Chỉ tiêu cảm quan của bánh quy ............................................................. 26
Bảng 1.12. Chỉ tiêu vi sinh của bánh quy ................................................................. 26
Bảng 2.1. Thành phần tỷ lệ các nguyên liệu làm bánh quy xốp ............................... 36
Bảng 2.2. Mô tả thang điểm cho sản phẩm bánh quy xốp ........................................ 47
Bảng 2.3. Hệ số quan trọng chỉ tiêu cảm quan của bánh quy xốp ........................... 49
Bảng 2.4. Các mức ch t lƣợng ................................................................................... 49
Bảng 3.1.Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của hàm lƣợng tinh bột đến chỉ số DE ........ 49
Bảng 3.2. Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của n ng độ axit đến chỉ số DE .................. 51
Bảng 3.3. Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của thời gian biến tính đến chỉ số DE ........ 53
Bảng 3.4.Ảnh hƣởng của tỷ lệ bổ sung maltodextrincó DE=13 từ tinh bột bắp biến

tínhđến độ kiềm và độ trƣơng nở của bánh quy xốp ................................................. 56
Bảng 3.5.Kết quả đánh giá ch t lƣợng cảm quan các sản phẩm bánh quy có bổ sung
maltodextrin và m u đối chứng……………………………………………...........57
Bảng 3.6. Kết quả phân tích các chỉ tiêu của m u đối chứng và m u có bổ sung 6%
maltodextrin................................................................................................................ 58


v

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. C u tạo của tinh bột ..................................................................................... 5
Hình 1.3. Hạt tinh bột bắp chụp ƣ i ánh sáng phân cực ......................................... 10
Hình 1.4. So sánh c u trúc hạt tinh bột bắp v i các hạt khác ................................... 11
Hình 1.5. Các phƣơng pháp iến tính tinh bột và các sản phẩm chuyển hoá từ tinh
bột ............................................................................................................................... 13
Hình 2.1. Quy trình sản xu t maltodextrin từ tinh bột bắp bằng phƣơng pháp axit ...... 31
H nh 2.2. Sơ đ bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hƣởng của hàm lƣợng tinh bột đến
chỉ số DE .................................................................................................................... 32
H nh 2.3. Sơ đ bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hƣởng n ng độ axit đến chỉ số DE... 33
H nh 2.4. Sơ đ bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hƣởng của thời gian đến chỉ số DE .... 34
H nh 2.5. Sơ đ quy trình công nghệ sản xu t bánh quy xốp ................................... 35
H nh 3.1. Đ thị khảo sát ảnh hƣởng của hàm lƣợng tinh bột đến chỉ số DE .......... 50
H nh 3.2. Đ thị khảo sát ảnh hƣởng của n ng độ axit đến chỉ số DE ..................... 51
Hình 3.3. Sự tha đổi màu sắc của tinh bột bắp biến tính trong 4 giờ ở các n ng độ
axit khác nhau sau khi s y.......................................................................................... 52
H nh 3.4. Đ thị khảo sát ảnh hƣởng của thời gian biến tính đến chỉ số DE ........... 53
Hình 3.5. Maltodextrin thành phẩm ........................................................................... 54


1

MỞ ĐẦU
Tinh bột là một trong những nguyên liệu quan trọng cho nhiều ngành công
nghiệp nhƣ c ng nghiệp gi y, công nghiệp thực phẩm, công nghiệp dệt, công
nghiệp keo dán vì những tính ch t đặc trƣng của nó nhƣ tạo hình, tạo dáng, tạo
khung, tạo độ dẻo độ ai độ đàn h i độ xốp, có khả năng tạo gel, tạo màng cho
nhiều sản phẩm. Tuy nhiên tinh bột tự nhiên v n còn hạn chế nhiều tính ch t chƣa
đáp ứng đƣợc những yêu cầu khác nhau trong công nghiệp. Vì vậy cần cải biến tinh
bột, tức làm tha đổi c u trúc, tính ch t của tinh bột để tạo ra các d n xu t tinh bột
… khi đã có c u trúc hóa học tha đổi thì tinh bột d n xu t cũng sẽ thu đƣợc những
tính ch t m i khác tinh bột ban đầu, nhờ vậ nâng cao đƣợc lĩnh vực ứng dụng và
từ đó nâng cao hiệu quả sử dụng và hiệu quả kinh tế.
Nƣ c ta nằm ở trong vùng khí hậu nhiệt đ i gió mùa, r t thuận lợi cho việc
phát triển nhiều loại cây tr ng, trong đó các loại câ lƣơng thực chiếm một vị trí
quan trọng trong sản xu t nông nghiệp và là ngu n nguyên liệu chủ yếu của công
nghiệp sản xu t tinh bột.Tinh bột bắp có r t nhiều ứng dụng trong thực tế hiện nay.
Trong ngành công nghiệp thuốc, công nghiệp dệt, công nghiệp dầu khí, ngành hóa
ch t dầu khí đặc biệt đƣợc ứng dụng đa ạng trong ngành công nghiệp chế biến
thực phẩm nhằm ổn định c u trúc và tạo c u tr c đặc trƣng cho sản phẩm. V i
nhiều ứng dụng nhƣ trên v thế mà các sản phẩm m i từ tinh bột bắp không ngừng
đƣợc sản xu t và phát triển cho t i ngày nay.Hơn nữa, ngu n nguyên liệu bắp của
nƣ c ta r t d i dào.Theo thống kê của Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn
(NN&PTNT) năm 2015 th sản lƣợng ngô (bắp) nƣ c ta đứng thứ hai sau lúa. V i
đặc tính dễ tr ng, sản lƣợng cao đầu tƣ ít nên tinh ột bắp tƣơng đối rẻ so v i các
loại tinh

t khác nhƣ tinh ột gạo khoai tâ … Nếu chỉ sử dụng ngu n tinh bột bắp

tự nhiên thì khả năng ứng dụng còn hạn chế đặc biệt trong công nghiệp thực
phẩm.Để đa ạng hoá ứng dụng của tinh bột bắp vào các sản phẩm thực phẩm thì

cần dùng những phƣơng pháp nhằm làm tha đổi các tính ch t của tinh bột tự nhiên,
các phƣơng pháp đó gọi là các phƣơng pháp iến tính tinh bột. Tinh bột bị biến tính
bởi các tác nhân vật lý, hoá học, sinh học làm cho các mạch tinh bột bị cắt ngắn đi


2

đƣợc nối dài thêm hoặc đƣợc sắp xếp lại trong không gian...nhằm làm cho tinh bột
có nhiều tính ch t m i nhƣ: tăng độ nở độ dai, giảm ha tăng độ nh t...Từ đó ứng
dụng vào các sản phẩm thích hợp.Maltodextrin là một sản phẩm tinh bột biến tính
ƣ i tác nhân hoá học (axit) hoặc sinh học (enzym).
Hiện nay có 3 phƣơng pháp iến tính tinh bột đã đƣợc sử dụng đó là phƣơng
pháp vật lý, phƣơng pháp hóa học và phƣơng pháp sinh học[5].Biến tính bằng
phƣơng pháp sinh học chủ yếu sử dụng enzym để cắt mạch tinh bột, tuy hiệu quả
cao nhƣng đòi hỏi nhiều thiết bị phức tạp đắt tiền… iến tính vật lý thì khá hạn chế,
chỉ có một số loại biến tính nh t định. Tinh bột biến tính bằng phƣơng pháp axit
đuợc biết đến từ r t s m, phƣơng pháp nà có các ƣu điểm nổi bật nhƣ: năng su t
cao, dùng hóa ch t dễ kiếm, rẻ tiền, dễ tự động dây chuyền sản xu t[9]. Vì vậy
trong đề tài nà đề cập đến phƣơng pháp iến tính tinh bột bằng phƣơng pháp axit
để sản xu t maltodextrin. Trong các sản phẩm thực phẩm hiện nay nhóm thực phẩm
bánh kẹo luôn cần các đặc tính cảm quan về độ xốp độ bóng bề mặt…V i các đặc
tính của maltodextrin r t phù hợp để sử dụng bổ sung vào nhƣ là một ch t phụ gia,
tuy nhiên tỷ lệ bổ sung nhƣ thế nào là phù hợp và đạt các yêu cầu về an toàn vệ sinh
thực phẩm để có các thông số đó thì cần phải khảo sát tỷ lệ bổ sung maltodextrin
vào sản xu t bánhquy xốp.Chính vì vậy việc lựa chọn đề tài“Nghiên cứu sản xuất
thử nghiệm maltodextrin từ tinh bột bắp bằng phương pháp axit ở nhiệt độ cao
và ứng dụng trong sản xuất bánh quy xốp” có tính c p thiết và ý nghĩa trong thực
tiễn sản xu t.
 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI
Tạo maltodextrin chỉ sốDE>10 từ tinh bột bắp.

Đƣa maltodextrinứng dụng vào làm bánh quy xốp để nâng cao ch t lƣợng sản
phẩm và chọn tỷ lệ bổ sung maltodextrin phù hợp.
 NỘI DUNG ĐỀ TÀI
Xây dựng quy trìnhsản xu t maltodextrin từ tinh bột bắpbiến tínhbằng
phƣơng pháp axit ở nhiệt độ cao.


3

Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến chỉ số DE, chọn các thông số phù hợp v i
quy trình sản xu t.Xác định các chỉ tiêu ch t lƣợng của maltodextrin từ tinh bột bắp
biến tính.
Khảo sát các tỷ lệ bổ sung maltodextrin vào sản xu t bánh quy xốp và chọn
tỷ lệ bổ sung thích hợp, xác định các chỉ tiêu lý hóa của sản phẩm.
 Ý NGHĨA KHOA HỌC
Ngày nay tinh bột đƣợc áp dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩmvà các
lĩnh vực khác. Ngoài những ƣu điểm vốn có, tinh bột cũng có những nhƣợc điểm,
đáng ch ý nh t là tinh bột dễ bị suy thoái mạng lƣ i liên kết trong m i trƣờng nhiệt
độ cao hoặc th p. Chính vì vậy trong thập niên gần đâ các nhà khoa học ở nƣ c ta
và thế gi i tập trung nghiên cứu cải thiện các tính ch t lƣu iến của tinh bột và
chúng ta có thể tin rằng có một tiềm năng l n trong việc sử dụng các phƣơng pháp
độc đáo để phát triển thêm những loại tinh bột m i có giá trị cao hơn trong điều
kiện có sự th c đẩy thêm của khoa học cũng nhƣ sự lôi cuốn của ngƣời tiêu dùng.
Việc sản xu t maltodextrin từ tinh bột bắp bằng phƣơng pháp axit ở nhiệt độ
cao có thể t m đƣợc điều kiện tối ƣu để thủy phân tinh bột bắp tạo
maltodextrin.Ngoài ra hƣ ng nghiên cứu maltodextrin từ thuỷ phân tinh bột bắp là
hƣ ng m i sẽ tiết kiệm đƣợc chi phí sản xu t và đơn giản công nghệ.
 Ý NGHĨA THỰC TIỄN
Sản phẩm maltodextrin là một sản phẩm tạo ra từ tinh bột bắp, có những tính
ch t khác biệt hơn so v i tinh bột bắp tự nhiên.Từ đó ta có thể ứng dụng một cách

có hiệu quả trong sản xu t các sản phẩm thực phẩm.Maltodextrin là sự đa ạng hoá
thêm ứng dụng của tinh bột bắp trong sản xu t công nghiệp cũng nhƣ đáp ứng đƣợc
nhu cầu của ngƣời tiêu dùng.
Khả năng áp ụng các kết quả nghiên cứu trong đề tài vào thực tiễn cao do:
 Năng su t cao, dùng hóa ch t dễ kiếm, dễ tự động dây chuyền sản xu t.
 Góp phần vào công nghiệp sản xu t các sản phẩm biến tính tinh bột để cung
c p đầ đủ v i số lƣợng l n đáp ứng nhu cầu thị trƣờng v i giá rẻ.


4

CHƢƠNG 1.TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu khái quát về tinh bột
1.1.1. Hình dạng và kích thƣớc của hạt tinh bột[14], [16]
Tinh bột là polysaccharide chủ yếu có trong hạt, củ, thân cây và lá cây.Tinh
bột cũng có nhiều ở các loại củ nhƣ khoai tâ

sắn, củ mài.Một lƣợng đáng kể tinh

bột cũng có trong các loại quả nhƣ chuối và nhiều loại rau.Hình dạng và thành phần
hóa học của tinh bột phụ thuộc vào giống câ điều kiện tr ng trọt.
Tinh bột là loại polysaccharide khối lƣợng phân tử cao g m các đơn vị
glucose đƣợc nối v i nhau bởi các liên kết α-glycoside, có công thức phân tử là
(C6H10O5)n ở đâ n có thể từ vài trăm đến hơn 1 triệu.
Bảng 1.1.Đặc điểm của một số hệ thống tinh bột[13], [16]
Ngu n

Kích thƣ c hạt

Hình dáng

(µm)
Hạt ngô (bắp)

6-30

Đa giác hoặc

Hàm lƣợng

Nhiệt độ h

amylose (%)

hóa (0C)

25

67-75

tròn
Lúa mì

5-50

Tròn

20

56-80

Lúa

2-10

Đa giác

13-35

70-80

Khoai tây

1-120

Bầu dục

23

56-69

Khoai lang

5-50

Bầu dục

20

52-64

Đậu đỗ

30-50

Tròn

46-54

60-71

Lúa mạch đ n

5-50

Tròn dài

46-62

Đại mạch

5-40

Bầu dục

68-90

Yến mạch

5-12

Đa giác

55-85

Kiều mạch

5-15

Tròn dẹp

Chuối

5-60

Tròn

Sắn

3-35

Bầu dục

17

Hạt tinh bột của t t cả hệ thống nêu trên có dạng hình tròn, hình bầu dục, hay
h nh đa giác. Hạt tinh bột khoai tây l n nh t và bé nh t là hạt tinh bột thóc.Kích


5

thƣ c khác nhau d n đến những tính ch t cơ lý khác nhau nhƣ nhiệt độ h hóa, khả
năng h p thụ xanh m t l n…
1.1.2. Thành phần hoá học của tinh bột[17]
Tinh bột không phải là một hợp ch t đ ng thể mà g m hai polysaccharide
khác nhau: amylose và amylopectin. Trong những nguyên liệu khác nhau thì hàm
lƣợng amylose và amylopectin cũng kh ng giống nhau.Tỉ lệ amylose/amylopectin
x p xỉ ¼.

Hình 1.1. Cấu tạo của tinh bột
Về c u tạo hóa học hai thành phần trên đều có chứa các đơn vị c u tạo là
monosaccharide glucose. Trong amylose các gốc glucos đƣợc gắn v i nhau nhờ
liên kết α-1,4-glucoside và tạo nên một chuỗi dài bao g m từ 200-1000 gốc glucose.
Phân tử amylose bao g m một số chuỗi sắp xếp song song v i nhau trong đó các
gốc glucose của từng chuỗi cuộn vòng lại hình xoắn ốc. Phân tử glucose có một đầu
khử và một đầu không khử .
Amylopectin là polime mạch nhánh, ngoài mạch chính có liên kết α-1,4glucosidecòn có những chuỗi nhánh liên kết v i chuỗi chính bằng liên kết α-1,6glucoside.
Các hạt tinh bột là những tinh thể đa h nh phụ thuộc vào ngu n gốc xu t xứ,
trong đó hai loại polim đƣợc sắp xếp đối xứng xuyên tâm. Bên trong hạt tinh bột
có phần kết tinh do amylose và phần phân nhánh của amylopectin tạo thành, làm
cho ch ng kh ng tan trong nƣ c lạnh và tƣơng đối trơ v i các enzym thuỷ phân.


6

Hình 1.2. Một phần cấu trúc amylose và amylopectin
Bảng 1.2. Hàm lƣợng amylose và amylopectin trong tinh bột [10]
Tinh bột

amylose (%)

amylopectin (%)

Gạo nếp

R t ít

100

Gạo tẻ

17 (18-20)

83

Khoai mì

17 (14-27)

83

Khoai tây

19-22 (20-32)

78-81

Ngô (bắp)

21-23 (20-32)

77-79

Đại mạch

20-25

75-80

Lúa mì

22-24 (23-28)

76-78

Chuối

25-55

45-75


7

1.1.3. Các tính chất của tinh bột
1.1.3.1. Các hằng số vật lý của tinh bột[12]
Tỷ trọng: tỷ trọng của tinh bột khô tuyệt đối phụ thuộc vào ngu n nguyên
liệu và thƣờng xê dịch trong khoảng từ 1,60-1,64 kg/dm3.
Hệ số giãn nở vì nhiệt của các tinh bột r t nhỏ.Ở 15-170C hệ số giãn nở
khoảng 0,0003169. Ở 23-250C hệ số giãn nở là 0,0003975.

Khả năng h t ẩm của tinh bột khá hơn o hạt tinh bột có c u tạo xốp. Khi độ
ẩm tƣơng đối của kh ng khí φ=75% th khả năng h t ẩm của tinh bột đến 10,33%,
khi φ=100% th khả năng h t ẩm đến 20,92%.
Góc quay cực của h tinh bột thƣờng đặc trƣng cho từng loại tinh bột: gạo
(185,90), lúa mì (182,40), bắp (201,50), khoai tây (204,30).
1.1.3.2. Những tính chất vật lý của huyền phù tinh bột trong nƣớc[2]
a. Độ hòa tan của tinh bột
Amylose m i tách ra từ tinh bột có độ hòa tan cao song không bền nhanh
chóng bị thoái hóa trở nên kh ng hòa tan trong nƣ c. Amylopectin không hòa tan
trong nƣ c ở nhiệt độ thƣờng mà chỉ hòa tan trong nƣ c nóng.
Trong m i trƣờng axit tinh bột bị thủy phân và tạo thành “tinh ột hòa
tan”.Nếu m i trƣờng axit mạnh sản phẩm cuối cùng là glucose. Còn m i trƣờng
kiềm, tinh bột bị ion hóa từng phần do có sự hydrat hóa tốt hơn. Tinh ột bị kết
tủa trong c n.
b. Sự trƣơng nở và hiện tƣợng hồ hóa của tinh bột
Khi hòa tan tinh bột vào nƣ c thì có sự tăng thể tích hạt do sự h p thụ nƣ c
làm hạt tinh bột trƣơng ph ng lên. Hiện tƣợng này gọi là hiện tƣợng trƣơng nở của
tinh bột. Độ tăng kích thƣ c trung bình của một số loại tinh bột khi ngâm vào nƣ c
nhƣ sau: tinh ột bắp 9,1%, tinh bột khoai tây 12,7%, tinh bột khoai mì 28,4%[1].
Trên 55-700C, các hạt tinh bột sẽ trƣơng ph ng do h p thụ nƣ c vào các nhóm
hydroxyl phân cực. Khi đó độ nh t của dung dịch tăng mạnh. Kéo dài thời gian xử
lý nhiệt có thể gây nổ v các hạt tinh bột, thủy phân từng phần và hòa tan phần nào
các phần tử c u thành của tinh bột, kèm theo sự giảm độ nh t của dung dịch. Nhƣ


8

vậy nhiệt độ để phá v hạt, chuyển tinh bột từ trạng thái đầu có mức độ oxi hóa
khác nhau thành dung dịch keo gọi là nhiệt độ h hóa. T

thu c vào điều kiện h

hóa nhƣ nhiệt độ, ngu n gốc tinh bột kích thƣ c hạt và pH m i trƣờng, nhiệt độ
phá v và trƣơng nở hạt có thể biến đổi trong một khoảng khá rộng.Phần l n tinh
bột bị h hóa khi n u và ở trạng thái trƣơng nở đƣợc sử dụng nhiều hơn ở trạng thái
tự nhiên.
Bảng 1.3. Nhiệt độ hồ hóa của một số tinh bột tự nhiên[15]
Tinh bột tự nhiên

Nhiệt độ h hóa (0C)

Bắp

62-73

Bắp nếp

62,5-72

Lúa miến

68-75

Lúa miến nếp

67,5-74

Gạo

68-74,5

Lúa mì

59,5-62,5

Sắn

52-59

c. Độ nhớt của hồ tinh bột
Một trong những tính ch t quan trọng của tinh bột có ảnh hƣởng đến ch t
lƣợng và kết c u của nhiều sản phẩm thực phẩm là độ nh t và độ dẻo. Phân tử tinh
bột chứa nhiều nhóm hydroxyl có khả năng liên kết đƣợc v i nhau, giữ nƣ c nhiều
hơn khiến cho dung dịch có độ đặc độ ính độ dẻo và độ nh t cao hơn

o đó các

phân tử di chuyển khó hơn.
Độ nh t của tinh bột tăng lên trong m i trƣờng kiềm, vì kiềm gây ion hóa
các phân tử tinh bột khiến cho chúng hidrat hóa tốt hơn. Ngoài ra n ng độ muối,
n ng độ đƣờng cũng ảnh hƣởng r t l n đến độ nh t của dung dịch.
d. Khả năng tạo gel và sự thoái hóa gel tinh bột
Tinh bột sau khi h hóa và để nguội các phân tử sẽ tƣơng tác và sắp xếp lại
v i nhau một cách có trật tự để tạo thành gel tinh bột v i c u trúc mạng 3 chiều để


9

tạo đƣợc gel thì dung dịch tinh bột phải có n ng độ vừa phải, phải đƣợc h hóa để
chuyển tinh bột thành trạng thái hòa tan và sau đó làm nguội ở trạng thái ên tĩnh.

e. Tính chất lƣu biến
Trong dung dịch các phân tửamylose có khu nh hƣ ng liên kết lại v i nhau để
tạo ra các tinh thể. Khi sự liên kết xảy ra v i tốc độ chậm thì amylose sẽ tạo ra khối
không tan của các hạt đã ị thoái hóa. Khi tốc độ đạt nhanh thì dung dịch chuyển
thành thể keo. Amylose đã thoái hóa kh ng hòa tan trong nƣ c lạnh nhƣng có khả
năng liên kết v i một lƣợng nƣ c l n gần 4 lần trọng lƣợng của chúng. Nếu để
amylose trong một lƣợng nƣ c ít hơn 4 lần thì toàn bộ nƣ c sẽ bị h p thụ còn
amylose sẽ tạo ra keo.
1.1.3.3. Các phản ứng tiêu biểu của tinh bột [10]
a. Phản ứng thuỷ phân
Một tính ch t quan trọng của tinh bột là quá trình thủy phân liên kết giữa các
đơn vị glucose bằng axit hoặc bằng enzym. Axit có thể thủy phân tinh bột ở dạng
hạt an đầu hoặc ở dạng h hóa hay dạng paste, còn enzym chỉ thủy phân hiệu quả
ở dạng h hóa. Axit và enzym giống nhau là đều thủy phân các phân tử tinh bột
bằng cách thủy phân liên kết α-D-(1,4) glycoside. Đặc trƣng của phản ứng này là sự
giảm nhanh độ nh t và sinh ra đƣờng.
b. Phản ứng với iot
Khi tƣơng tác v i iot amylose sẽ cho phức màu xanh đặc trƣng.V i
amylopectin khi xả ra tƣơng tác v i iot cho màu tím đỏ.
c. Khả năng tạo phức
Ngoài khả năng tạo phức v i iot, amylose còn có khả năng tạo phức v i nhiều
hợp ch t hữu cơ có cực cũng nhƣ kh ng có cực nhƣ: các rƣợu no (izomylic, butylic,
izoprot lic) các rƣợu vòng, các phenol, các xeton th p phân tử, các axit béo dãy
th p cũng nhƣ các axit éo ã cao các st mạch thẳng và mạch vòng, các d n
xu t benzen có nhóm an hit các nitro paraffin… Khi tạo phức v i các amylose,
các ch t tạo phức cũng chiếm vị trí bên trong dọc theo xoắn ốc tƣơng tự iot. Ngoài
ra, amylopectin còn cho phản ứng đặc trƣng v i lectin.


10

d. Tính hấp thụ của tinh bột
Hạt tinh bột có c u tạo lỗ xốp nên khi tƣơng tác v i các ch t bị h p thụ thì bề
mặt bên trong và bên ngoài của tinh bột đều tham dự.Vì vậy trong quá trình bảo
quản, s y và chế biến cần hết sức quan tâm đến tính ch t này.Các ion liên kết v i
tinh bột thƣờng ảnh hƣởng đến đến khả năng h p thụ của tinh bột. Khả năng h p thụ
của các loại tinh bột phụ thuộc vào c u trúc bên trong của hạt và khả năng trƣơng
nở của chúng.
1.2. Tinh bột bắp [10]
Bắp thuộc họ Poacea (hòa thảo) là một cây tr ng phổ biến trên thế gi i.
Hạt bắp thƣờng có các thành phần chủ yếu sau đâ :
-

L p vỏ quả chiếm 5-7% khối lƣợng hạt

-

L p vỏ mỏng hạt chiếm 2% khối lƣợng hạt

-

L p alơrông chiếm 6-8% khối lƣợng hạt

-

Cuống chiếm 1,5% khối lƣợng hạt (dính hạt v i cùi)

-

Phôi chiếm 10-19% khối lƣợng hạt

-

Nội nhũ chiếm 72-75% khối lƣợng hạt (chứa 77-84% tinh bột)
Tinh bột bắp là một loại tinh bột ngũ cốc đặc trƣng v i sự khác biệt là hàm

lƣợng protein và khoáng th p. Tinh bột bắp có t t cả các tính ch t của tinh bột tự
nhiên v i một vài nét đặc trƣng nhƣ đặc điểm không tạo bọt, không loãng trong
dung dịch đang s i.
Hạt tinh bột có c u tạo đơn h nh ạng r t khác nhau, thƣờng có dạng cầu
ha đa iện tùy theo giống và vị trí của hạt tinh bột trong hạt bắp. Kích thƣ c hạt
tinh bột khoảng 6-30µm. Nhiệt độ h hóa 62-67,50C, góc quay cực 201,50C.

Hình 1.3. Hạt tinh bột bắp chụp dƣới ánh sáng phân cực


11

Hình 1.4. So sánh cấu trúc hạt tinh bột bắp với các hạt khác
Thành phần chủ yếu của tinh bột bắp là glucid có l n một số ch t khác nhƣ
protein, lipid và các loại khoáng nhƣ calcium iron so ium…ngoài ra tinh ột bắp
có độ ẩm th p.
Bảng 1.4. Thành phần hóa học của tinh bột bắp
Thành phần
Nƣ c
Protein
Lipid
Carbohydrate
Khoáng

Hàm lƣợng (%)
8,32
0,26
0,05
91,27
0,09

Bảng1.5. Chỉ tiêu chất lƣợng của tinh bột bắp
Chỉ tiêu

Hàm lƣợng

Độ ẩm

≤ 14

Khoáng

≤ 0 15

Protein

≤05

Lipid

≤02

Carbohydrate

≥ 85 15

Màu sắc: trắng hơi vàng


12

1.3. Tinh bột biến tính
1.3.1. Khái quát về tinh bột biến tính
Tinh bột biến tính còn gọi là tinh bột biến hình từ tinh bột tự nhiên, sử dụng
các tác nhân gây biến tính nhƣ vật lý, enzym hoặc tác nhân hóa học để làm tha đổi
tính ch t vật lý cũng nhƣ hóa học của tinh bột.Trong thực tế sản xu t, ứng v i mỗi
sản phẩm thƣờng đòi hỏi một loại tinh bột hoặc một d n xu t tinh bột nh t định.Có
sản phẩm yêu cầu giàu amylose, lại có sản phẩm yêu cầu tinh bột thuần nh t
amylopectin. Có sản phẩm cần tinh bột có độ hòa tan tốt độ dẻo trong, có dạng cần
tinh bột bền không bị thoái hóa ở nhiệt độ th p.
Vì vậ

để có đƣợc các loại hình tinh bột phù hợp ngƣời ta phải biến tính

tinh bột để cải tiến các tính ch t của sản phẩm tăng giá trị cảm quan, tạo mặt hàng
m i.Ngày nay tinh bột biến tính đƣợc sử dụng rộng rãi trong công nghệ thực
phẩmlàm ch t đ ng tạo gel, tạo đặc, ch t ổn định, hoặc ch t tạo nhũ.Trong lĩnh vực
ƣợc phẩm tinh bột biến tính đƣợc sử dụng làm ch t d n thuốc nó cũng đƣợc sử
dụng trong nhiều lĩnh vực khác.
1.3.2.Các phƣơng pháp biến tính tinh bột[2]
1.3.2.1. Phƣơng pháp biến tính vật lý
Là phƣơng pháp iến tính tinh bột thuần túy dùng các lực vật lý nhƣ ép nén
và h hóa tác dụng lên tinh bột để làm tha đổi một số tính ch t của nó nhằm phù
hợpv i những ứng dụng, sản phẩm tinh bột biến tính của phƣơng pháp nà là những

tinh bột h hóa, tinh bột xử lý nhiệt ẩm.
1.3.2.2. Phƣơng pháp biến tính hóa học
Là phƣơng pháp sử dụng những hóa ch t cần thiết nhằm tha đổi tính ch t của
tinh bột, sản phẩm chủ yếu của phƣơng pháp iến tính hóa học là những tinh bột xử
lý axit, tinh bột ete hóa, este hóa, phosphat hóa.
1.3.2.3. Phƣơng pháp biến tính sinh học
Phƣơng pháp thủy phân bằng enzym là phƣơng pháp iến tính tinh bột tiên
tiến hiện nay, cho sản phẩm tinh bột biến tính chọn lọc không bị l n những hóa ch t


13

khác. Sản phẩm của phƣơng pháp nà là các loại đƣờng glucose, fructose, các poliol
nhƣ sorbitol, mannitol, các axit amin nhƣ l sin các rƣợu, các axit.

Hình 1.5. Các phƣơng pháp biến tính tinh bột và các sản phẩm chuyển hoá từ
tinh bột[7]
1.3.3. Biến tính bằng axit
1.3.3.1. Tác nhân thủy phân
Biến tính bằng axit là phƣơng pháp iến tính hóa học.Dƣ i tác dụng của axit,
một phần liên kết giữa các phân tử và trong phân tử tinh bột bị đứt làm cho kích
thƣ c tinh bột giảm đi và ta thu đƣợc tinh bột có tính ch t m i.Axit v cơ thƣờng
đƣợc sử dụng là HCl, H2SO4.Trong các điều kiện tiến hành, tốc độ của quá trình
thủy phân phụ thuộc vào hoạt động của axit đ m sử dụng.
Singh và cộng sựđã so sánh các loại axit và tinh bột khác nhau t i quá trình
thủy phân.HCl và HNO3 thủy phân tinh bột mạnh nh t.H3PO4 thủy phân yếu
nh t.H2SO4 tuy là một axit mạnh nhƣng tác ụng thủy phân lại th p hơn so v i HCl
và HNO3 ở c ng điều kiện. Khả năng thủy phân của axit lên tinh bột ngũ cốc là l n

14

nh t sau đó đến tinh bột cây họ đậu, tinh bột sắn và th p nh t là tinh bột khoai tây
[25], [26].
Yêu cầu của ch t x c tác v cơ phải có năng lực hoạt hóa cao và không tác
dụng oxy hóa mạnh.V i axit HNO3 có năng lực hoạt hóa cao nhƣng kh ng nên
dùng vì axit này có tác dụng oxy hóa quá mạnh.
Không sử dụng kiềm trong phản ứng thuỷ phân cho thực phẩm vì kiềm
thƣờng làm cho sản phẩm th m màu hơn so v i dùng axit.
Bảng 1.6. Năng lƣợng hoạt hóa (%) của một số axit vô cơ làm tác nhân thủy
phân [25]
Tên axit vô cơ

Năng lƣợng hoạt

Tên axit vô cơ

hóa (%)

Năng lƣợng hoạt
hóa (%)

HCl (Chlohydric)

100,00

H2SO3 (Sunlfuro)

14,82

H2SO4 (Sulfuric)

50,52

CH3COOH (Acetic)

0,80

H3PO4 (Phosphoric)

25,00

HCOOH (Formic)

0,32

C2H2O4 (Oxalic)

20,42

HNO3 (Nitric)

100

Vì vậy trong sản xu t hay sử dụng HCl làm ch t xúc tác, không những do
cƣờng lực xúc tác của HCl cao hơn nhiều so v i các axit khác mà khi lƣợng HCl ƣ
đƣợc trung hòa bằng Na2CO3, NaOH tạo thành NaCl không độc v i cơ thể con
ngƣời.
Yêu cầu HCl sử dụng trong thực phẩm là loại HCl c p thực phẩm, tinh khiết
và không chứa kim loại nặng.

1.3.3.2. Cơ chế sự thủy phân tinh bột bằng axit[27]
a. Cơ chế phản ứng thủy phân
Trong quá trình biến tính tinh bột thì phản ứng axit gây ra sự thủy phân liên
kết glucoside trong phân tử tinh bột xảy ra ở 2 ƣ c nhƣ sau:
Sự t n c ng trƣ c hết vào v định hình, giàu amylopectin. Đặc biệt là những
điểm phân nhánh (1,6)-D glucoside dễ bị t n công.


15

Sau đó t n công chậm chạp vào vùng kết tinh và vùng có tổ chức cao của
amylopectin và amylose.
Phản ứng thủy phân tinh bột bằng axit:

H+, to
(C6H10O5)n + nH2O

nC6H12O6

Hình 1.6.Sự thủy phân tinh bột
Do sự thủy phân này mà mạch tinh bột ngắn b t. Đối v i tinh bột đã phân
tán thì liên kết (1,4)-Dglucoside nhạy cảm v i sự phân giải axit hơn so v i những
điểm phân nhánh (1,6)-D glucoside. Tuy nhiên, trong tinh bột, những phần chứa
nhiều liên kết (1,4)-Dglucoside đều có mặt trong vùng kết tinh hạt. Vì vậy mà liên
kết (1,6)-D glucoside trở nên nhạy cảm và dễ tiếp cận hơn so v i sự thủy phân axit.
Sản phẩm của sự thủy phân không hoàn toàn tinh bột gọi là dextrin.Dextrin
là hỗn hợp của mono, oligo và polysaccharide. Tùy theo ngu n gốc và điều kiện
thủy phân, mức độ thủy phân mà sản phẩm thu đƣợc khác nhau về cả ch t lƣợng và
phạm vi sử dụng. Sản phẩm đa ạng nên tên gọi của ch ng trong thƣơng mại cũng
r t khác nhau ví dụ dextrin trắng (white dextrin), dextrin thực phẩm (canary

dextrin), mạch nha (starch syrup). Tên chung của chúng là gluxidex có kèm theo chỉ
số DE (Dextrose Equivalent). Đƣờng glucose tinh khiết có chỉ số DE=100. Sản
phẩm có chỉ số DE<20 gọi là malto-dextrin và DE>20 gọi là syroglucose khô.


16

Gluxi x thƣơng phẩm là dạng bột mịn thu đƣợc bằng phƣơng pháp s y phun dung
dich thủy phân tinh bột.
b. Tính chất của tinh bột biến tính bằng axit[23]
Tinh bột biến tính bằng axit có sự tha đổi nhiều về tính ch t so v i tinh bột
chƣa iến tính và có thêm những đặc tính m i, chỉ còn giống tinh bột an đầu ở
hình dạng vật lý, chỉ có sự tha đổi nhỏ về tính lƣ ng chiết mà không có sự tha đổi
trực tiếp về hình dạng hạt.
Độ nh t của h tinh bột biến tính bằng axit giảm th p. Sự giảm độ nh t của
h tinh bột biến tính bằng axit là do phá hủ v ng định hình giữa các mixen của hạt
và làm yếu c u trúc của hạt r i d n đến sự phá hủy hạt ngay cả khi hạt trƣơng kh ng
đáng kể. Nguyên nhân làm giảm độ nh t của h tinh bột là o độ hòa tan của nó
trong nƣ c sôi r t l n cũng có nghĩa là pha gián đoạn của nó giảm đi.
Chỉ số kiềm của tinh bột biến tính bằng axit tăng lên. Chỉ số kiềm là lƣợng
kiềm 0,1M tiêu tốn để hòa tan 10gram tinh bột khô ở nhiệt độ sôi trong thời gian 1
giờ. Chỉ số kiềm có liên quan đến nhóm an hit. Kích thƣ c phân tử tinh bột nhỏ
thì số lƣợng nhóm an hit tăng lên. Điều này phản ánh sự tăng chỉ số kiềm theo quá
trình thủy phân.
Khối lƣợng phân tử của tinh bột biến tính giảm, mức độ trùng hợp cũng
giảm. Kích thƣ c phân tử tinh bột giảm nhờ vào sự thủy phân bằng axit nghĩa là số
nhóm khử tăng lên khi mức độ thủy phân tăng. Nó đƣợc đo ằng chỉ số kiềm, chỉ số
kiềm tăng khi mức độ thủ phân tăng.
Tinh bột biến tính bằng phƣơng pháp axit có độ bền màng cao.Vì vậy nó thích
hợp trong việc ứng dụng đặc tính tạo gel, tạo màng cho sản phẩm.

1.3.3.3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến khả năng thủy phân của tinh bột
Tốc độ thủy phân tinh bột phụ thuộc vào r t nhiều yếu tố nhƣ loại axit, n ng
độ axit, nhiệt độ, c u trúc hạt tinh bột… Các yếu tố khác nhau sẽ ảnh hƣởng đến
quá trình thủy phân tinh bột ở những mức độ khác nhau.
Singh và Ali đã nghiên cứu ảnh hƣởng của axit v cơ (HCl HNO3, H2SO4 và
H3PO4) đến quá trình thủy phân của một số loại tinh bột nhƣ bắp, khoai tây.Kết quả


17

nghiên cứu cho th y HCl và HNO3 thủy phân tinh bột mạnh nh t. Các tác giả đã
giải thích điều này là do sự khác nhau của hằng số tốc độ giữa các axit [25], [26].
Bên cạnh đó khả năng thủy phân của tinh bột ngũ cốc (bắp l a) cao hơn so v i tinh
bột khoai tâ . Điều này phản ánh sự khác biệt trong tổ chức hạt và c u trúc phân tử
của các loại tinh bột khác nhau. Tinh bột ngũ cốc có phản ứng tốt hơn chứng tỏ
chúng có chứa nhiều liên kết 1,6-glucoside hơn và axit ƣu tiên t n công vào vùng vô
định hình.
Các nghiên cứu cũng cho th y thời gian ảnh hƣởng mạnh đến mức độ thủy
phân tinh bột.Thời gian thủy phân càng lâu thì tác nhân H + càng có nhiều cơ hội để
thâm nhập dần vào bên trong hạt tinh bột và phá hủy c u trúc hạt. Sự biến đổi c u
trúc hạt tinh bột theo thời gian thủ phân đã đƣợc nghiên cứu trên r t nhiều loại tinh
bột. Wang và các công sựđã nghiên cứu ảnh hƣởng của thời gian thủ phân axit đến
sự biến đổi hình thái và c u trúc tinh thể của tinh bột khoai lang có ngu n gốc từ
Trung Quốc, kết quả nghiên cứu cho th y sau 32 ngày thủy phân tinh thể hạt tinh
bột khoai lang chuyển dần từ dạng C sang dạng A trong khi đó kích thƣ c hạt trung
nh tăng ở giai đoạn đầu thủ phân sau đó giảm từ 25,9 xuống còn 22,4 sau 16
ngày thủy phân [28].
Nhiệt độ cũng ảnh hƣởng đến tốc độ thủy phân.Hollo và Szejtli đã chỉ ra sự
phụ thuộc logk đối v i nhiệt độ tuyệt đối gần nhƣ đƣờng thẳng [21]. Keerchoffcho
rằng chính giá trị của hằng số tốc độ thủy phân dextrin t i mantose và mantose t i

D-glucose có thể diễn bởi phƣơng tr nh: logk=0,0552T-7,442 trong đó k là hằng số
tốc độ thủy phân, T là nhiệt độ (0C) [20]. Nhƣ vậy nhiệt độ cao sẽ càng đẩy nhanh
quá trình thủy phân của tinh bột.Tuy nhiên nếu nhiệt độ thủ phân vƣợt quá nhiệt
độ h hóa của tinh bột sẽ gây hiện tƣợng phá hủy c u trúc hạt tinh bột do nhiệt và sẽ
r t khó kiểm soát. Do đó để thu đƣợc các sản phẩm nhƣ mong muốn quá trình thủy
phân tinh bột thƣờng đƣợc thực hiện ở nhiệt độ th p hơn nhiệt độ h hóa của mỗi
loại tinh bột nhƣ tinh ột khoai tây là khoảng 550C, tinh bột gạo là 700C và tinh bột
sắn là khoảng 520C, tinh bột bắp là 670C.


18

Tính ch t lý hóa của tinh bột biến tính cũng chịu ảnh hƣởng của n ng độ axit
sử dụng trong quá trình thủy phân.Thirathumthavorn và Charoenrein đã so sánh ảnh
hƣởng của n ng độ axit và thời gian phản ứng đến biến đổi tính ch t lý hóa của tinh
bột gạo biến tính bằng axit.N ng độ axit HCl trong dung dịch đƣợc biến đổi từ 0
đến 1N, trong khi thời gian phản ứng kéo dài từ 0 đến 60 giờ.Kết quả cho th y mức
độ trùng hợp và tính ch t nhiệt của sản phẩm chịu tác động từ sự tha đổi n ng độ
axit hơn là sự kéo dài thời gian phản ứng [19].Ảnh hƣởng của n ng độ axit đến mức
độ thủy phân một số loại tinh bột nhƣ ắp khoai tâ cũng đƣợc Robyt và các cộng
sự khảo sát[22]. Các kết quả cho th y chỉ số trùng hợp của cả 3 loại tinh bột có thể
đƣợc điều chỉnh bằng cách tha đổi n ng độ axit phản ứng, n ng độ axit cao sẽ cho
chỉ số trùng hợp th p và ngƣợc lại.
Ngoài ra các yếu tố nhƣ n ng độ tinh bột, hiệu ứng muối…cũng ảnh hƣởng
đến mức độ thủy phân của tinh bột. Langlois và Moyerđầu tiên đã chỉ ra ảnh hƣởng
của muối kim loại đến phản ứng thủy phân vào 0,0013% muối của molipden theo
khối lƣợng tinh bột sẽ làm giảm xu hƣ ng kết tinh của các đoạn mạch bị phân cắt so
v i khi không có mặt của ion kim loại. Ảnh hƣởng tƣơng tự cũng có thể nhận đƣợc
khi thủy phân tinh bột có sử dụng xúc tác của các muối nhƣ Al Cu. Tuy nhiên ảnh
hƣởng của các muối kim loại đến quá trình thủy phân tinh bột không thật sự rõ ràng

và chƣa có nhiều tài liệu nghiên cứu sâu th o hƣ ng này [23]. Trong khi đó n ng độ
tinh bột đƣợc nghiên cứu thƣờng nằm trong khoảng từ 25-50%, nếu n ng độ tinh
bột quá cao sẽ cản trở sự phân tán của axit lên tinh bột và làm chậm quá trình thủy
phân [21].
1.3.4. Phân loại tinh bột biến tính
Dựa trên bản ch t những biến đổi xảy ra trong phân tử tinh bột, Kovalxkaia
(1994) chiatinh bột biến tính bằng hoá ch t thành 2 loại: tinh bột cắt và tinh bột bị
thay thế [27]
Nhóm tinh bột cắt: trong phân tử tinh bột xảy ra hiện tƣợng phân cắt liên kết
C-O giữa các monome và những liên kết khác, giảm khối lƣợng phân tử, xu t hiện
một số liên kết m i trong và giữa các phân tử. C u trúc hạt của tinh bột có thể bị


19

phá v ít nhiều.Trong công nghệ thực phẩm, tinh bột loại nà

ng để tạo c u trúc

gel trong sản xu t bánh kẹo.
Nhóm tinh bột thay thế: là nhóm tinh bột mà tính ch t của ch ng tha đổi do
các nhóm hiđroxyl ở cacbon vị trí 2, 3 và 6 liên kết v i các gốc hoá học ha đ ng
trùng hợp v i một hợp ch t cao phân tử khác, hoặc 2 mạch polysaccharide có thể bị
gắn vào nhau.
Mức độ biến tính tinh bột đƣợc đặc trƣng ởi độ thế (Degree of substitution
– DS).DS là số nhóm hiđrox l ị thế trên một AGU (Anh rous Glucos Unit).Nhƣ
vậ

độ thế có giá trị trong khoảng 0-3.Trong trƣờng hợp này tính ch t của tinh bột

bị tha đổi rõ rệt.Th ng thƣờng tinh bột loại nà có độ nh t và độ bền kết dính cao
(đƣợc sử dụng để sản xu t các sản phẩm cần bảo quản) nhƣ tinh ột axetat, tinh bột
photphat.
1.3.5. Ứng dụng tinh bột biến tính trong công nghệ thực phẩm
Một số sản phẩm đạt ch t lƣợng cao phù hợp v i thị hiếu ngƣời tiêu dùng cần
đạt một trong những yêu cầu nhƣ: trạng thái g l độ nh t sánh độ xốp độ cứng độ
dai. Về mặt thẩm mĩ của sản phẩm yêu cầu: độ trong độ đục, tính kết c u (nhão
nhuyễn, mịn, tạo bọt), màu sắc…Tinh bột biến tính có một vai trò quan trọng trong
việc tạo ra các tính ch t trên của sản phẩm ứng dụng mà tinh bột không biến tính
đ i khi kh ng có đƣợc.Trên cơ sở tham khảo các nghiên cứu và tài liệu của một số
tác giả[15], [2]. Tổng hợp những khả năng có thể ứng dụng tinh bột biến tính trong
công nghiệp thực phẩmnhƣ sau:
1.3.5.1. Khả năng tạo gel
Những loại tinh bột nhƣ tinh ột bắp hay bột ngũ cốc có hàm lƣợng amylose
cao có thể sản xu t ra những sản phẩm có tính tạo gel. Các dạng biến tính axit của
những loại tinh bột này có khả năng tạo gel l n hơn ạng không biến tính của
chúng. Tinh bột sắn dây biến tính axit cũng nhƣ tinh ột bắp biến tính oxi hóa tạo ra
gel mềm hơn
mứt quả đ ng.

o đó nó đƣợc ứng dụng để tạo gel mềm cho các sản phẩm thuộc loại