NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT TINH BỘT BIẾN TÍNH BẰNG ÁP SUẤT CAO

TỔNG QUAN VỀ TINH BỘT BIẾN TÍNH
NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT TINH BỘT
BIẾN TÍNH
BẰNG ÁP SUẤT CAO

GVHD: Thầy LÊ VĂN VIỆT MẪN
Thầy HUỲNH TRUNG VIỆT
SVTH:
LÂM VŨ DŨNG


Nội dung trình bày
I.
II.
III.
IV.

Giới thiệu tinh bột biến tính
Phân loại và ứng dụng của tinh bột
biến tính
Nghiên cứu sản xuất tinh bột biến
tính bằng áp suất cao
Kết luận


I. Giới thiệu tinh bột biến
tính
1. Đònh nghóa biến tính tinh bột
“ Biến tính tinh bột là các quá trình làm
biến đổi cấu trúc và tác động lên các
liên kết hydro của tinh bột một cách có

kiểm soát.”
2. Mục đích biến tính tinh bột
- Cải biến các tính chất của sản phẩm
- Tăng giá trò cảm quan
- Tạo ra các sản phẩm mới


II. Phân loại và ứng dụng
1. Tinh bột biến tính bằng phương pháp vật
lý
- Hồ hóa sơ bộ
- Xử lý nhiệt
- Xử lý vi sóng
- Xử lý áp suất cao
2. Tinh bột biến tính bằng phương pháp hóa
học
- Biến tính bằng cách cắt mạch
- Biến tính bằng cách làm bền hóa
hoặc gắn thêm nhóm thế


II. Phân loại và ứng dụng
3. Tinh bột biến tính bằng phương pháp
hóa sinh
- Xử lý bằng enzyme amylase
- Xử lý bằng enzyme cắt mạch
nhánh
4. Tinh bột biến tính bằng phương pháp
sinh học
- Thực hiện trên cây trồng lúc đang

phát triển


II. Phân loại và ứng dụng
Mỗi loại tinh bột biến tính bằng phương
pháp khác nhau sẽ có những ứng dụng
không giống nhau trong thực tế.
- Tinh bột tạo liên kết ngang
sản
phẩm đòi hỏi sự khuấy trộn, pH và
nhiệt độ cao.
- Tinh bột thủy phân bằng acid
sản
phẩm kẹo dẻo.
- Tinh bột oxy hóa
dược phẩm và
mỹ phẩm…


III. Nghiên cứu sản xuất tinh
bột biến tính bằng áp suất
cao
1. Cơ sở khoa học
Dưới tác động áp suất cao, tinh bột thay
đổi:
- Hình dạng
- Cấu trúc
- Tỷ lệ amylose/amylopectin…
 Từ đó, tinh bột thay đổi cả tính năng
công nghệ:

- Khả năng tạo gel
- Sự thoái hóa cấu trúc
- Độ trong…


III. Nghiên cứu sản xuất tinh
bột biến tính bằng áp suất
cao
2. Thiết bò xử lý
Thiết bị Multivessel
Apparatus
Unipress 111 của hãng
Warsaw, Ba
Lan.

• Pressure medium: bồn chứa
nước để tạo áp suất.
• Pressure intensifier: bộ
phận tạo áp suất cao
gồm piston và sylanh.
• Hydraulic oil pump: bộ phận
bơm dầu.
• Hydraulic oil: bồn chứa
dầu.
• Valve: các van đóng mở.
• High pressure vessel: các
bình chứa cuvet tinh bột
cần xử lý.
• Bath: bồn đặt các bình
vessel có bộ phận điều

chỉnh nhiệt độ.


III. Nghiên cứu sản xuất tinh
bột biến tính bằng áp suất
cao
3. Quy trình xử lý


III. Nghiên cứu sản xuất tinh
bột biến tính bằng áp suất
cao
3. Các yếu tố ảnh hưởng
 Ảnh hưởng của giá trò áp suất cao
đến sự thay đổi hình
dạng hạt tinh bột


III. Nghiên cứu sản xuất tinh
bột biến tính bằng áp suất
cao
Tinh bột bắp
thường
(normal maize
starch) và
bắp giàu
amylopectin
(waxy maize
starch) được
xử lý áp

suất 690 MPa,
ở 25oC, trong 5
phút.


III. Nghiên cứu sản xuất tinh
bột biến tính bằng áp suất
cao
Tinh bột
bắp vàng
(dent corn
starch) tự
nhiên (a) và
xử lý áp
suất 300
MPa (b), 450
MPa (c), 600
MPa (d) trong
15 phút,
25oC.


III. Nghiên cứu sản xuất tinh
bột biến tính bằng áp suất
cao
Nhận xét:
Hình dạng hạt tinh bột bò thay đổi dưới
áp suất cao và
khi giá trò áp suất càng tăng sự thay đổi
này diễn ra càng

mãnh liệt.


III. Nghiên cứu sản xuất tinh
bột biến tính bằng áp suất
cao
Ảnh hưởng của áp
suất cao
đến cấu trúc hạt tinh
bột
Khả năng lưỡng
chiết của tinh bột
gạo
A – gạo thường (A1 chưa qua xử lý, A2 400 MPa, A3- 500 MPa)
B – gạo giàu
amylopectin (B1 – chưa
qua xử lý, B2 – 350


III. Nghiên cứu sản xuất tinh
bột biến tính bằng áp suất
cao
Ảnh hưởng
Kiểu
A
Kiểu
B

Kiểu
A

của áp suất
cao đến cấu
trúc hạt tinh
Kết quả phân
bột
tích bằng tia X
của tinh bột
bắp (normal
maize starch)
sau khi xử lý
ở áp suất
690 MPa, trong 5
phút, ở 25oC.


III. Nghiên cứu sản xuất tinh
bột biến tính bằng áp suất
cao
Nhận xét:
Hạt tinh bột sau xử lý áp suất bò thay
đổi cả cấu trúc siêu hiển vi.
Giải thích:
- Đứt liên kết hydro nội phân tử
- Các chuỗi amylose, amylopectin tháo
xoắn
- Thay đổi vùng tinh thể và vùng vô
đònh hình

3. Nghiên cứu sản xuất tinh
bột biến tính bằng áp suất
cao
Ảnh hưởng của áp
suất
đến khả năng trương nở,
hồ
hóa, gel hóa của hạt tinh
bột
Đồ thò biểu diễn sự phụ
thuộc của độ nhớt tinh bột
gạo vào nhiệt độ
(●) Tinh bột gạo thường
(normal rice starch)
(○)Tinh bột gạo giàu
amylopectin (waxy rice
starch)



III. Nghiên cứu sản xuất tinh
bột biến tính bằng áp suất
cao
A - Tinh bột gạo
thường
(●) - chưa qua xử lý
(▼) – áp suất 400 MPa
(■) – áp suất 500 MPa
B – Tinh bột gạo giàu
amylopectin

(○) – chưa qua xử lý
() – áp suất 350 MPa
(◊) – áp suất 375 MPa
(□) – áp suất 500 MPa


III. Nghiên cứu sản xuất tinh
bột biến tính bằng áp suất
cao
Nhận xét:
Áp suất cao làm cho tinh bột có thể
trương nở, hồ hóa và tạo gel ngay ở
nhiệt độ thường.
Giải thích:
Hình dạng và cấu trúc thay đổi
Chuỗi xoắn ốc giãn ra
Vùng vô đònh hình tăng
Vùng tinh thể thu hẹp và bò móp méo


III. Nghiên cứu sản xuất tinh
bột biến tính bằng áp suất
cao

Ảnh hưởng của áp suất đến khả
năng trương nở, hồ
hóa và gel hóa của hạt tinh bột
Kết quả phân tích nhiệt lượng và
mức độ gel hóa
∆Hgel (J/g)

Tinh bột To (oC)
Tp (oC)
Tc (oC)
GD (%)
của tinh bột


Tự
nhiên

65.6

70.4

75.2

12.5

0.0

60 MPa

64.3

70.4

75.8

12.4

0.8

100 MPa

60.1

69.1

77.2

10.9

12.9

140 MPa

58.7

67.2

78.0

9.2

26.8


III. Nghiên cứu sản xuất tinh
bột biến tính bằng áp suất
cao

Ảnh hưởng của áp suất cao đến sự
thoái hóa cấu trúc
hạt tinh bột
Kết quả phân tích nhiệt lượng và
mức độ thoái hóa
∆Hgel (J/g)
∆Hret (J/g)
Tinh bột
GD (%)
cấu trúc tinh bột bắp


Tự nhiên

12.5

5.4

43.0

60 MPa

12.4

5.5

43.8

100 MPa

10.9

5.5

44.2

140 MPa

9.2

5.4

43.3


III. Nghiên cứu sản xuất tinh
bột biến tính bằng áp suất
cao
Nhận xét:
Sau khi xử lý áp suất cao, sự thoái
hóa cấu trúc của
tinh bột gần như tinh bột tự nhiên.
Giải thích:
Do tinh bột sau xử lý có cấu trúc gel
cũng gần như tinh
bột tự nhiên. (Sandhu và Singh)


III. Nghiên cứu sản xuất tinh
bột biến tính bằng áp suất

cao
Ảnh hưởng kết hợp nhiều yếu tố xử
lý đến sự thay
đổi tính chất hạt tinh bột
Khi kết hợp thay đổi nhiều yếu tố
cùng một lúc thì tinh
bột thay đổi tính chất cũng như khi điều
khiển một yếu tố
nhưng ở một mức độ cao hơn.



III. Nghiên cứu sản xuất tinh
bột biến tính bằng áp suất
cao


IV. Kết luận
- Tinh bột biến tính ưu việt hơn so với
tinh bột tự
nhiên.
- Nhu cầu sử dụng tinh bột biến tính
ngày càng nhiều.
- Khả năng ứng dụng tinh bột biến
tính bằng áp suất
cao trong tương lai gần là hết sức khả thi.