Công nghệ biến tính tinh bột

SEMINAR
Công nghệ biến tính tinh bột
bằng phương pháp vật lý và
hóa học
Nhóm 4


I.MỞ ĐẦU:
Tinh bột là nguồn cacbohiđrat dự trữ của thực vật
vì vậy nó được tìm thấy phổ biến trong tự nhiên.
Tinh bột có nguồn gốc từ các loại cây khác nhau có
tính chất vật lí và thành phần hóa học khác nhau.
Trong thực tế sản xuất, ứng với mỗi một sản phẩm
thực phẩm thường đòi hỏi một dạng tinh bột hoặc
một dẫn xuất tinh bột như: tinh bột phải có độ hòa
tan tốt, giàu amiloza, amylopectin, tính bền…
Và để có được những loại hình tinh bột phù hợp
người ta phải biến hình tinh bột.


II.CẤU TẠO VÀ TÍNH CHẤT CỦA TINH
BỘT:
1.Cấu tạo:
Tinh bột là loại polysaccarit có khối lượng phân tử cao
gồm các đơn vị glucozơ được nối nhau bởi các liên kết
-glycozit. (C6H10O5)n.
Tinh bột bao gồm 2 thành phần:
+ Amiloza
+ Amilopectin

2. Hình dạng:

Có dạng hình tròn, bầu dục, hay đa giác …
 Tính chất cơ lí khác nhau như nhiệt độ hồ hoá, khả năng hấp thụ
xanh metylen ...


Amiloza

Amilopectin

Cấu tạo

-Gồm 6 gốc glucozo
tạo thành 1 vòng xoắn
ốc, liên kết 1- 4
Glicozit, tạo mạch
thẳng.

- Gồm liên kết 1- 4 Gluzit
liên kết với 1- 6 Glicozit
tạo thành chuổi xoắn ốc.

Tính chất

- Độ hòa tan:
+ Dễ hòa tan

+ Khó hòa tan(t0 cao).

- Tạo màu iốt:
+ Cho màu xanh.

+ Tạo độ bền

+ Cho màu tím, đỏ.
+ Tạo độ nhớt.


Cấu tạo tinh bột


III.NỘI DUNG THẢO LUẬN:
1.Biến tính tinh bột là gì ?

Biến tính tinh bột là quá trình làm thay đổi cấu trúc phân tử
của tinh bột, tạo ra các phân tử polysaccharide có mạch ngắn
hơn hay gắn các chất,các nhóm khác vào phân tử tinh bột …
dưới tác dụng của các tác nhân như nhiệt độ, acid, enzym,
các chất oxy hoá … dẫn đến làm thay đổi cấu trúc vật lý, hoá
học của tinh bột.


Mục đích của biến hình tinh bột:

Tạo mặt hàng mới

Tăng giá trị cảm quan

Cải biến các tính chất của sản phẩm

2.Các phương pháp biến tính tinh bột:
2.1.Phương pháp vật lý:
-Là phương pháp biến tính tinh bột thuần túy dùng các lực vật lý
như ép, nén và hồ hóa tác dụng lên tinh bột để làm thay đổi một số
tính chất của nó nhằm phù hợp với những ứng dụng, sản phẩm tinh
bột biến tính của phương pháp này là những tinh bột hồ hóa, tinh
bột xử lý nhiệt ẩm.
-Các phương pháp vật lý trong công nghệ biến tính tinh bột:
+phương pháp trộn với chất rắn trơ 
+hồ hóa sơ bộ 
+gia nhiệt khô ở nhiệt độ cao 


2.1.1.Phương pháp trộn với chất
rắn trơ:
Trộn
Chất rắn trơ

Tinh bột

Hỗn hợp

Nước

Hydrat hóa

Các hạt tinh bột cách biệt nhau về vật lí do đó sẽ cho phép chúng
hydrat hóa một cách độc lập và không vón cục

2.1.2. Biến hình bằng hồ hóa sơ
bộ:
Nước
Tinh bột

Hồ hóa

Làm đứt các liên kết
giữa các phân tử

Sấy

Làm phá vỡ cấu trúc của
các hạt tinh bột khi hồ
hóa


Trương nhanh trong nước
Tính chất của
tinh bột hồ
hóa sơ bộ

Biến đổi chậm các tính chất khi
bảo quản
Bền khi ở nhiệt độ thấp
Có độ đặc và khả năng giữ
nước, giữ khí tốt

Thường dùng tinh bột hồ hóa sơ bộ này trong mọi
trường hợp khi cần độ đặc, giữ nước mà không cần nấu.

2.1.3.Biến hình tinh bột bằng gia nhiệt
khô ở nhiệt độ cao:
-Dextrin là sản phẩm phân giải nữa vời của tinh bột. Thực tế
pirodextrin thu được khi gia nhiệt tinh bột khô ở nhiệt độ 1751950C trong thời gian 7-18h.
-Phương pháp chế tạo pirodextrin như sau:


Phun
Axit
ọng
r
t
%
,15
0
5
0
,
bột
0
h
n
ti
lượng

Xúc tác
Tinh bột (độ ẩm
khoảng 5%)

Sấy nhẹ
(độ ẩm 1-5%)

AlCl3

Phân giải tinh bột thành sản
phẩm có khối lượng phân tử
thấp hơn

Dextrin hóa

Làm nguội

Phản ứng tái trùng hợp các sản phẩm
vừa mới tạo thành ở trên chủ yếu
bằng liên kết 1-6 tạo cấu trúc có độ
phân nhánh cao


Sơ đồ tương quan giữa các dextrin


2.2.Phương pháp hóa học:
-Là phương pháp sử dụng những hóa chất cần thiết nhằm thay đổi
tính chất của tinh bột, sản phẩm chủ yếu của phương pháp biến tính
hóa học là những tinh bột xử lý axit, tinh bột ete hóa, este hóa,
phosphat hóa.
-Các phương pháp vật lý trong công nghệ biến tính tinh bột:
+biến tính bằng axit

+biến tính bằng kiềm
+biến tính bằng oxi hóa
+biến tính bằng xử lý tổ hợp để thu nhận tinh bột keo đông
+biến tính bằng cách tạo liên kết ngang
+biến hình bằng cách gắn thêm nhóm phosphat


2.2.1.Biến tính tinh bột bằng axit:

H+
Tinh bột

Đứt liên kết trong phân tử tinh bột

Kích thước phân tử giảm

Tinh bột biến tính


-Trong sản xuất công nghiệp, người ta cho khuếch tán tinh
bột( huyền phù tinh bột 12-15Bx) trong dung dịch axit vô cơ có
nồng độ 1-3%, rồi khuấy đều ở nhiệt độ 50-55oC trong 12-14h.
Sau đó trung hòa, lọc rửa và sấy vôi.


Tính chất

Giảm ái
lực với iot

Độ nhớt
đặc trưng
bé hơn

Áp suất
thẩm thấu
cao hơn

Khi hồ
hóa trong
nước
nóng hạt
trương nở
kém hơn

Trong
nước ấm
có nhiệt
độ thấp
hơn nhiệt
độ hồ hóa
thì độ hòa
tan cao
hơn

Nhiệt độ
hồ hóa
cao hơn

Chỉ số

kiềm cao
hơn


Biến tính bằng axit trong môi
trường ancol
Phương pháp biến tính bằng
axit
Biến tính bằng axit trong môi
trường nước


Tinh bột
Môi
trường(etanol
hay metanol)

Hòa trộn

HCl đậm đặc

Biến hình(72h)

Rửa

Quy trình sản
xuất tinh bột
từ sắn theo
phương pháp
Robyt

Cồn 70o

Lọc hút chân không

Nước lọc

Sấy(40-50oC)

Thử lại axit

Nghiền

Chưng cất

Rây

Cồn sử dụng
lại

Nước thải


2.2.1.1.Biến tính bằng axit trong
môi trường ancol

Ưu điểm

Tạo ra những sản phẩm tinh bột mạch ngắn hơn, các dextrin
hoặc các đường

Nhược điểm

Trong môi trường ancol như etanol hoặc metanol, phản ứng
thủy phân làm biến dạng tinh bột diễn ra chậm hơn so với
môi trường trong nước

Biến tính trong môi trường etanol, metanol đắt tiền, tái chế
phức tạp, thời gian dài, tốn nhiều thiết bị, giá thành cao


2.2.1.2.Biến tính bằng axit trong môi trường nước:


2.2.2.Biến tính tinh bột bằng kiềm:
-Trong môi trường kiềm, tinh bột hòa tan rất dễ vì kiềm làm ion
hóa từng phần và do đó làm cho sự hydrat hóa tốt hơn.
-Kiềm có thể phá hủy từ đầu nhóm cuối khử thông qua dạng
enol.
-Sự phá hủy kiềm cũng có thể xảy ra ngẫu nhiên ở giữa mạch nhất
là khi có mặt oxi và có gia nhiệt.
Sản xuất bánh gio


2.2.3. Biến tính tinh bột bằng oxi hóa: