TỔNG QUAN VỀ TINH BỘTBIẾN TÍNH

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
MÔN: PHỤ GIA THỰC PHẨM

ĐỀ TÀI: TỔNG QUAN VỀ TINH BỘT
BIẾN TÍNH

Môn: Phụ Gia Thực Phẩm GVHD: Mạc Xuân Hòa
MỤC LỤC
Môn: Phụ Gia Thực Phẩm GVHD: Mạc Xuân Hòa
LỜI MỞ ĐẦU
Trong thiên nhiên tinh bột là hợp chất hữu cơ rất phổ biến và dồi dào chỉ đứng sau
xenluloza. Tinh bột có nhiều trong các hạt, củ, quả đặc biệt có nhiều trong các loại lương
thực, các loại hạt ngũ cốc như lúa, ngô, lúa mì…hàm lượng tinh bột trong các hạt loại
này thường chiếm 50- 70% chất lượng khô của hạt do đó ngũ cốc được coi là nguyên liệu
để sản xuất tinh bột. Trong công nghiệp thực phẩm và dược phẩm người ta dùng tinh bột
để tạo cấu trúc, taọ trạng thái, tạo dáng bề ngoài, tạo độ ẩm, độ chắc và bền cho thực
phẩm.
Tóm lại có thể nói tinh bột là thành phần đa chức năng trong công nghiệp thực
phẩm. Tuy vậy tinh bột chưa qua chế biến (tinh bột tự nhiên) khi sử dụng trong công
nghiệp thực phẩm thường bị hạn chế. Trong thực tế sản xuất ứng với mỗi loại thực phẩm
thường đòi hỏi một dạng tinh bột hoặc một dẫn xuất tinh bột nhất định. Vì vậy, để có
những loại hình tinh bột phù hợp người ta phải biến hình tinh bột tạo nên những sản
phẩm tinh bột biến hình tức là làm thay đổi cấu trúc, tính chất của tinh bột bằng các tác
nhân vật lí, hóa học hoặc enzyme để tạo ra các dẫn xuất tinh bột nhằm mục đích là để
tăng cường hoặc hạn chế bớt những tính chất cố hữu của nó nhằm tăng khả năng làm đặc,
cải thiện mối liên kết, tăng độ bền, cải thiện tính cảm quan, tạo được gel để tự hòa tan
hay trở nên đục. Chính vì vậy nhóm chúng em quyết định chon đề tài: “ Tổng Quan Về
Tinh Bột Biến Tính” làm nội dung chính cho tiểu luận này.
Hy vọng bài tiểu luận này sẽ mang đến cho các bạn những thông tin thật bổ ích và

cần thiết về loại sản phẩm quan trọng này.
Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn các thầy, cô khoa công nghệ thực phẩm đã
hướng dẫn chúng em thực hiện tốt bài tiểu luận này. Bài viết của nhóm còn nhiều thiếu
sót mong thầy và các bạn đóng góp ý kiến để bài tiểu luận được hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
4
Môn: Phụ Gia Thực Phẩm GVHD: Mạc Xuân Hòa
CHƯƠNG 1:
TỔNG QUAN VỀ TINH BỘT
1.1. Giới thiệu chung về tinh bột
Tinh bột là sản phẩm quang hợp của cây xanh. Ở trong tế bào thực vật hạt lạp
không màu là nơi tạo ra tinh bột, các glucid hòa tan kéo đến hạt lạp không màu và được
để dành dưới dạng tinh bột. Tinh bột được giữ lại trong các bộ phận của cây như củ, rễ,
quả, hạt, thân với hàm lượng từ 2-70%, trong lá thường không quá 1-2%. Tinh bột ở dưới
dạng hạt kích thước và hình dáng khác nhau, không tan trong nước lạnh, đun với nước thì
tinh bột dần dần bị hồ hóa và độ nhớt của dung dịch cũng tăng lên. Trong quá trình hoạt
động của cây, tinh bột dưới tác động của enzym có sẵn trong cây bị cắt nhỏ thành những
đường đơn giản ở dạng hòa tan và được chuyển đến những bộ phận khác nhau của cây.
1.2. Thành phần hóa học của tinh bột
Tinh bột được cấu tạo bởi 2 loại polysaccharid được gọi là amylose và amylopectin.
 Amylose: phân tử amylose là một chuỗi hiện nay được biết đến hàng nghìn đơn vị β-D-
glucose nối với nhau theo dây nối (1-> 4). Quan niệm trước đây cho rằng chỉ có từ 200-
400 đơn vị vì do quá trình chiết xuất và phân tích, mạch bị đứt. Phân tử amylose đa số là
các chuỗi thẳng rất ít phân nhánh.
5
Môn: Phụ Gia Thực Phẩm GVHD: Mạc Xuân Hòa
Công thức lập thể của các đơn vị glucose thì có tài liệu cho rằng ở dạng ghế C1
nhưng cũng có tài liệu cho rằng ở dạng thuyền B1 nối với nhau tạo thành các vòng xoắn,
mỗi vòng có 6 đơn vị glucose.
 Amylopectin: amylopectin có phân tử lượng lớn hơn khoảng 106-107 gồm 5000-50.000

đơn vị glucose và phân nhánh nhiều. Các đơn vị α-D-glucose trong mạch cũng nối với
nhau theo dây nối (1-> 4) còn chỗ phân nhánh thì theo dây nối (1-> 6). Để xét mức độ
phân nhánh, người ta methyl hóa toàn bộ các nhóm OH của amylopectin rồi sau đó thủy
phân và suy ra từ lượng 2, 3 dimethylglucose. Lượng 2, 3, 4, 6 tetramethylglucose ứng
với những đơn vị tận cùng của mạch còn lượng 2, 3, 6 trimethylglucose ứng với những
đơn vị glucose trong mạch
Ngoài ra còn có thể xác định lượng glucose cuối mạch dựa vào tính khử của
amylopectin không methyl hóa. Chú ý rằng ở đây là glucose ở cuối mạch có OH bán
acetal tự do. Mạch bên trong (mạch giữa 2 điểm phân nhánh) của amylopectin có khoảng
5-9 đơn vị glucose, những mạch bên ngoài có từ 10-18 đơn vị. Trong các loại tinh bột,
trung bình tỉ lệ amylose là 25% còn amylopectin là 75%. Tuy nhiên người ta cũng tạo ra
được những chủng có nhiều amylose, ví dụ ngô, có tinh bột chứa 75% amylose.
6
Môn: Phụ Gia Thực Phẩm GVHD: Mạc Xuân Hòa
• Amylose: cho với thuốc thử iode màu xanh đậm có cực đại phổ hấp thu khoảng 660nm,
còn amylopectin thì có màu tím đỏ và cực đại hấp thụ khoảng 540nm. Màu tạo thành
giữa tinh bột và iode được giải thích do sự hấp phụ. Người ta cho rằng iode bị hấp phụ
vào phía trong hình xoắn ốc. Ứng với một vòng xoắn ốc thì có 1 phân tử iode. Những
phân tử chưa đủ 6 đơn vị glucose thì không phản ứng với iode
1.3. Cấu trúc hạt tinh bột
Tinh bột tồn tại trong cây dưới dạng hạt có hình dạng và kích thước khác nhau,
đây là một đặc điểm giúp ích cho việc kiểm nghiệm một dược liệu chứa tinh bột. Tùy
theo loài cây và tùy theo độ trưởng thành của cây mà hình dáng và kích thước thay đổi.
Về hình dáng thì có thể hình cầu, hình trứng, hình nhiều góc kích thước có thể từ 1-
100mm đường kính. Soi kính hiển vi thường thấy hạt tinh bột cấu tạo bởi nhiều lớp đồng
tâm sắp xếp chung quanh một điểm gọi là rốn hạt. Các lớp này tạo nên là do hạt tinh bột
lớn dần bằng cách tăng thêm các lớp ở phía ngoài. Các lớp này khác nhau ở chỉ số chiết
quang và hàm lượng nước. Có tác giả cho rằng các lớp khác nhau đó là do những lớp
được tăng thêm về ban đêm và những lớp tăng thêm về ban ngày nên không hoàn toàn
giống nhau.

Trong nước lạnh hình dạng tinh bột không thay đổi. Khi nâng dần nhiệt độ thì tinh
bột chuyển qua 3 giai đoạn. Giai đoạn đầu tinh bột ngậm một ít nước, nếu làm mất nước
thì tinh bột trở lại tình trạng ban đầu. Khi nâng dần nhiệt độ khoảng 60-85oC thì hạt tinh
bột nở ra nhanh chóng, tinh bột ngậm nhiều phân tử nước hơn, các dây nối hydro bị đứt.
hạt tinh bột không thể trở lại tình trạng ban đầu. Nếu nâng cao nhiệt độ hơn nữa thì tinh
bột chuyển thành hồ tinh bột. Hình (a) và (b) biểu diễn tình trạng tinh bột ở dạng không
nở và dạng nở.
7
Môn: Phụ Gia Thực Phẩm GVHD: Mạc Xuân Hòa
 Các loại hạt tinh bột hay gặp
 Hạt hình trứng và hình thận
− Tinh bột khoai tây chế từ củ cây khoai tây - Solanum tuberosum L thuộc họ Cà -
Solanaceae. Hạt tinh bột hình trứng, rốn hạt ở đầu hẹp, các vân đồng tâm dễ nhận.
Thỉnh thoảng có hạt kép 2 hoặc 3. Kích thước trung bình 50mm nhưng có hạt lớn
đến 80-100mm
− Tinh bột hoàng tinh chế từ củ cây dong - Maranta arundinacea L, thuộc họ dong -
Marantaceae. Hạt hình trứng kích thước 30-60mm
− Tinh bột sen, chế từ hạt cây sen - Nelumbo nucifera Gaertn., họ Sen -
Nelumbonaceae. Hạt tinh bột hình trứng hay hình thận, rốn hạt hình vạch kích
thước hạt từ 3-25mm
− Tinh bột sắn (= khoai mì) chế từ cây sắn (= khoai mì) - Manihot esculenta Crantz;
họ Thầu Dầu- Euphorbiaceae. Hạt hình cầu phần lớn một đầu bị lẹm và hơi lõm
trông như cái chuông. Rốn hạt hình sao, kích thước 3-35mm
8
Môn: Phụ Gia Thực Phẩm GVHD: Mạc Xuân Hòa
− Tinh bột đậu, chế từ hạt của nhiều loại đậu - Phaseolus spp.; họ Đậu - Fabaceae.
Hạt hình trứng hay hình thận. Rốn hạt dài và phân nhánh, kích thước trung bình
35mm
− Tinh bột hoài sơn, chế từ củ của cây củ mài - Dioscorea persimilis Prain và
Burkill, họ Củ nâu - Dioscoreaceae. Hạt hình trứng hay hình thận. Rốn hạt dài,

kích thước trung bình 40mm
• Hạt hình đĩa hay hình thấu kính dẹt
Tinh bột mì chế từ hạt của cây lúa mì - Triticum vulgare, họ Lúa - Poaceae, kích
thước hạt lớn đến 30mm, hạt bé 6-7mm. Tùy theo vị trí nhìn mà thấy hình tròn hoặc hình
thấu kính lồi 2 mặt. Rốn hạt là 1 điểm ở giữa hạt, không rõ.
• Hạt hình nhiều góc
− Tinh bột gạo chế từ hạt cây lúa - Oriza sativa L., họ Lúa - Poaceae. Hạt nhiều góc,
nhỏ, kích thước từ 4-6mm, thường được kết thành đám. Rốn hạt không rõ
− Tinh bột ngô (= bắp), chế từ hạt cây ngô - Zea mays L, họ Lúa - Poaceae. Hạt
nhiều góc, rốn hạt ở giữa rất rõ, kích thước 15-30mm
1.4. Các tính chất của tinh bột
1.4.1. Tính chất vật lý
a. Tính chất hấp phụ
Hạt tinh bột có cấu tạo lỗ xốp nên khi tương tác với các chất hấp thụ thì bề mặt
bên trong và bên ngoài của tinh bột đều thêm dự. Vì vậy trong quá trình bảo quản, sấy và
chế biến thủy nhiệt cần phải hết sức quan tâm tới vấn đề này.
Các ion liên kết với tinh bột thường ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ của tinh bột.
Khi nghiên cứu khả năng hấp thụ các chất điện li hữu cơ có ion lớn như metylen (tích
điện dương) của tinh bột, người ta nhận thấy rằng tinh bột hấp thụ xanh metylen rất tốt.
Đường đẳng nhiệt hấp thụ của các loại tinh bột không giống nhau. Đường đẳng nhiệt hấp
thụ của các loại tinh bột phụ thuộc cấu tạo bên trong của hạt và khả năng trương nở của
chúng.
9
Môn: Phụ Gia Thực Phẩm GVHD: Mạc Xuân Hòa
b. Độ hòa tan của tinh bột
Amiloza mới tách từ tinh bột có độ hòa tan cao song không bền nhanh chóng bị
thoái hóa trở nên không hòa tan trong nước. Amilopectin không hòa tan trong nước ở
nhiệt độ thường mà chỉ hòa tan trong nước nóng.
Trong môi trường axit tinh bột bị thủy phân và tạo thành “ tinh bột hòa tan”. Nếu
môi trường axit mạnh sản phẩm cuối cùng là glucozơ. Còn môi trường kiềm, tinh bột bị

ion hóa từng phần do có sự hydrat hóa tốt hơn. Tinh bột bị kết tủa trong cồn, vì vậy cồn là
một dung môi tốt để tăng hiệu quả thu hồi bột.
1.4.2. Tính chất hóa học của tinh bột:
a. Phản ứng với Iot:
Khi tương tác với Iot Amiloza sẽ cho phức màu xanh đặc trưng. Vì vậy Iot có thể
coi là thuốc thử đặc trưng để xác định hàm lượng Amiloza trong tinh bột bằng phương
pháp trắc quang. Để phản ứng được với Iot, các phân tử Amiloza phải có dạng xoắn ốc để
hình thành đường xoắn ốc đơn của Amiloza bao quanh phân tử Iot. Các dextrin có ít hơn
6 gốc glucozơ không cho phản ứng với Iot vì không tạo thành một vòng xoắn ốc hoàn
chỉnh. Axit và một số muối KI, Na
2
SO
4
tăng cường độ phản ứng. Cloral hydrat và một số
chất khác lại ức chế cường độ phản ứng này.
Amiloza với hình thể xoắn ốc hấp thụ được 20% khối lượng Iot tương ứng với một
vòng xoắn ốc một phân tử Iot. Trong phân tử I
2
– Amiloza, các phân tử Iot chui vào trong
vùng ưa béo của xoắn ốc. Với Amilopectin khi xảy a tương tác với Iot, Amilopectin cho
màu tím đỏ. Về bản chất phản ứng màu với Iot của Amilopectin xảy ra do sự hình thành
nên hợp chất hấp phụ.
b. Khả năng tạo phức
Ngoài khả năng tạo phức với Iot, Amiloza còn có khả năng tạo phức với nhiều hợp
chất hữu cơ có cực cũng như không có cực như: các rượu no (izo Amilozaylic, butylic,
izoprotylic), các rượu vòng, các phenol, các xeton thấp phân tử, các axit béo dãy thấp
cũng như các axit béo dãy cao, các este mạch thẳng và mạch vòng, các dẫn xuất benzen
10
Môn: Phụ Gia Thực Phẩm GVHD: Mạc Xuân Hòa
có nhóm andehit, các nitro paraffin… Khi tạo phức với các Amiloza, các chất tạo phức

cũng chiếm vị trí bên trong dọc theo xoắn ốc tương tự Iot.
Ngoài ra, Amilopectin còn cho phản ứng đặc trưng với lectin. Về bản chất đây là
một phản ứng giữa một protein với một polysacarit có mạch nhánh. Khi lectin liên kết
với o–D–glucopiranozic nằm ở đầu cuối không khử của Amilopectin thì sẽ làm cho
Amilopectin kết tủa và tách ra khỏi dung dịch.
1.4.3. Tính chất lưu biến
Trong dung dịch các phân tử Amiloza có khuynh hướng liên kết lại với nhau để
tạo ra các tinh thể. Khi sự liên kết xảy ra với tốc độ chậm thì Amiloza sẽ tạo ra khối
không tan của các hạt đã bị thoái hóa. Khi tốc độ đạt nhanh thì dung dịch chuyển thành
thể keo.
Amiloza đã thoái hóa không hòa tan trong nước lạnh nhưng không có khả năng
liên kết với một lượng nước lớn gần 4 lần trọng lượng của chúng. Nếu để Amiloza một
lượng nước ít hơn 4 lần thì toàn bộ nước sẽ bị hập thụ còn Amiloza sẽ tạo ra keo.
Keo Amiloza ở nhiệt độ thường là một khối trắng đục, không thuận nghịch, không
có hiện tượng co. Nghiên cứu keo Amiloza dưới kính hiển vi điện tử, người ta thấy chúng
có cấu tạo hạt rõ rệt, chứng tỏ tính không tan của kiểu tinh thể.
 Sự trương nở và hiện tượng hồ hóa của tinh bột
Khi hòa tan tinh bột vào nước thì có sự tăng thể tích hạt do sự hấp thụ nước làm
hạt tinh bột trương phồng lên. Hiện tượng này gọi là hiện tượng trương nở của tinh bột.
Độ tăng kích thước trung bình của một số loại tinh bột khi ngậm vào nước như sau: tinh
bột bắp 9.1%, tinh bột khoai tây 12.7%, tinh bột khoai mì 28.4%. Một số kết quả nghiên
cứu đã xác định được các yếu tố ảnh hưởng đến sự trương nở và hòa tan của tinh bột như
loại và nguồn gốc tinh bột, ảnh hưởng của quá trình sấy, sự lão hóa tinh bột, phương thức
xử lý nhiệt ẩm, ảnh hưởng của các chất béo cho vào…
11
Môn: Phụ Gia Thực Phẩm GVHD: Mạc Xuân Hòa
Trên 55 – 77
0
C, các hạt tinh bột sẽ trương phồng do hấp thụ nước vào các nhóm
hydroxyl phân cực. Khi đó độ nhớt của dung dịch tăng mạnh. Kéo dài thời gian xử lý

nhiệt, có thể gây nổ vỡ hạt tinh bột, thủy phân từng phần và hòa tan phần nào các phần tử
cấu thành của tinh bột, kèm theo sự giảm độ nhớt của dung dịch. Như vậy nhiệt độ để phá
vỡ hạt, chuyển tinh bột từ trạng thái đầu có mức độ oxi hóa khác nhau thành dung dịch
keo gọi là nhiệt hồ hóa.
Nhiệt độ hồ hóa không phải là một điểm mà là một khoảng, nhiệt độ thấp nhất là
nhiệt độ mà tại đó các hạt tinh bột bắt đầu mất tính lưỡng chiết, còn nhiệt độ cao nhất là
nhiệt độ tại đó còn khoảng 10% hạt tinh bột chưa mất tính lưỡng chiết. Tùy thuộc điều
kiện hồ hóa như nhiệt độ, nguồn gốc tinh bột, kích thước hạt và pH môi trường, nhiệt độ
phá vỡ và trương nở hạt có thể biến đổi trong một khoảng khá rộng.
Phần lớn tinh bột bi hồ hóa khi nấu và ở trạng thái trương nở được sử dụng nhiều
hơn trong tự nhiên.
 Độ nhớt của hồ tinh bột
Một trong những tính chất quan trọng của tinh bột có ảnh hưởng đến chất lượng và
kết cấu của nhiều sản phẩm thực phẩm là độ nhớt và độ dẻo. Phân tử tinh bột chứa nhiều
nhóm hydroxyl có khả năng liên kết được với nhau làm cho phân tử tinh bột tập hợp lại
đồ sộ hơn, giữ nước nhiều hơn khiến cho dung dịch có độ đặc, độ dính, độ dẻo và độ nhớt
cao hơn, do đó các phân tử di chuyển khó hơn.
Yếu tố chính ảnh hưởng đến độ nhớt của dung dịch tinh bột là đường kính biểu
kiến của các phân tử hoặc của các hạt phân tán, đặc tính bên trong của tinh bột như kích
thước, thể tích, cấu trúc và sự bất đối xứng của phân tử. Nồng độ tinh bột, pH, nhiệt độ,
ion Ca
2+
, tác nhân oxi hóa, các thuốc thử phá hủy cầu hidro đều làm cho tương tác của
các phân tử tinh bột thay đổi, do đó làm cho độ nhớt thay đổi theo.
Khi gel tinh bột để nguội một thời gian dài thì chúng sẽ co lại và lượng dịch thể sẽ
tách ra, gọi là sự thoái hóa. Quá trình này sẽ càng tăng mạnh nếu gel để ở lạnh đông rồi
sau đó cho hòa tan ra. Tốc độ thoái hóa sẽ giảm khi tăng hoặc giảm pH. Sự thoái hóa
12
Môn: Phụ Gia Thực Phẩm GVHD: Mạc Xuân Hòa
thường kèm theo tách nước và đặc lại của các sản phẩm dạng nửa lỏng cũng như gây

cứng lại các sản phẩm bánh mì.
 Khả năng tạo hình của tinh bột
Cũng như các hợp chất cao phân tử khác, tinh bột có khả năng tạo màng rất tốt. Để
tạo màng, phân tử tinh bột sẽ dàn phẳng ra, sắp xếp lại và tương tác trực tiếp với nhau
bằng liên kết hidro và gián tiếp qua phân tử nước. Để thu được màng gel có tính đàn hồi
cao người ta them vào các chất hóa dẻo (thường hay dung glixerin) để chúng làm tăng
khoảng cách giữa các phân tử, làm giảm lực Van der Van, do đó làm yếu đi lực cố kết nội
và làm tăng động năng của các phân tử.
Liên kết của rất nhiều phân tử Amiloza và Amilopectin nhờ lực Van der Van và
liên kết hidro nên tạo được độ dai hay độ bền đứt nhất định. Chính nhờ khả năng này mà
người ta tạo được các sợi tinh bột ( sợi miến, bún…).
Do phân tư Amiloza dài nên lực tương tác giữa các phân tử lớn và chúng liên kết
với nhau rất chặt, nhờ vậy mà sợi tạo thành chắc và dai. Đối với các tinh bột giàu
Amilopectin, các mạch nhánh thường rất ngắn nên lực tương tác giữa các phân tử rất yếu
do đó độ bền đứt kém.
 Khả năng phồng nở của tinh bột
Khi tương tác với các chất béo và có sự tán trợ của nhiệt độ thì khối tinh bột sẽ
tăng thể tích lên rất lớn và trở nên rỗng xốp. Ta biết rằng, chất béo là chất không có cực,
có khả năng xuyên thấm qua các vật liệu gluxit như tinh bột, xenlulozơ. Khi tăng nhiệt độ
thì các tương tác kị nước giữa các phân tử chất béo phát triển rất mạnh nên chúng có
khuynh hướng tụ lại với nhau, do đó cá khả năng xuyên qua các “cửa ải” tinh bột. Đồng
thời nhiệt làm cho tinh bột bị hồ hóa và chín, nhưng không khí cũng như các khí có trong
khối bột không thấm qua màng tinh bột đã tẩm béo, do đó sẽ làm tinh bột giãn và phồng
nở. Các tinh bột giàu Amilopectin (tinh bột gạo nếp) dễ hòa tan trong nước ở 95
o
C hơn
tinh bột giàu Amiloza nên có độ nhớt lớn hơn, khả năng không thấm khí lớn do đó khả
năng phồng nở lớn hơn. Với các tinh bột oxi hóa thì khả năng này càng mạnh vì các phân
13
Môn: Phụ Gia Thực Phẩm GVHD: Mạc Xuân Hòa

tử tích điện cùng dấu sẽ đẩy nhau, nhất là khi sản phẩm chứa tinh bột có kết cấu chặt. Vì
vậy, có thể ứng dụng tính chất này để sản xuất bánh phồng tôm.
14
Môn: Phụ Gia Thực Phẩm GVHD: Mạc Xuân Hòa
CHƯƠNG 2:
TINH BÔT BIẾN TÍNH
2.1. Giới thiệu vế tinh bột biến tính
Tinh bột tự nhiên với các tính chất đặc trưng đã và đang được khai thác để phục vụ
cho nhu sản xuất. Tuy nhiên khi ngành công nghiệp thực phẩm mở rộng với chủng loại
sản phẩm đa dạng thì tinh bột tự nhiên cho thấy nó có những hạn chế, hoặc có những tính
chất mặc dù thích hợp cho sản phẩm này nhưng lại bất lợi cho sản phẩm khác. Trong thực
tế sản xuất ứng với mỗi sản phẩm thực phẩm thường đòi hỏi một dạng tinh bột hoặc một
dẫn xuất tinh bột nhất định. Có sản phẩm yêu cấu tinh bột giàu amylopectin lại có sản
phẩm yêu cầu tinh bột thuần nhất amylopectin. Có sản phẩm cần dạng tinh bột có độ hòa
tan tốt, có dạng cần tinh bột không bền không bị thoái hóa ở nhiệt độ thấp. Có loại cần
dẻo, độ trong, có loại không mong muốn những tính chất đó. Vì vậy tinh bột đã trở thành
một phần quan trọng trong công nghiệp thực phẩm vì 3 lí do:
• Chúng cung cấp nhiều thuộc tính đặc biệt mà tinh bột bình thường không thể.
Ví dụ: Trong bánh pudding nó đóng vai trò như chất tạo đặc, tạo kết cấu mịn và rất
tiện lợi nếu ở trong hệ thống thức ăn nhanh
• Tinh bột thì nhiều và có sẵn
• Có tính kinh tế vì rẻ hơn một số chất có tính năng lượng tương tự như gum
2.2. 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, enzyme, các chất oxy hóa…
dẫn đến làm thay đổi cấu trúc vật lí, hóa học của tinh bột.
2.3. Mục đích của biến tính tinh bột
Là làm thay đổi cấu trúc của phân tử tinh bột bằng các tác nhân vật lí, enzyme hay
hóa học từ đó mang lại cho tinh bột nhiều tính chất mới . Vì thế nó mở phạm vi sử dụng

15
Môn: Phụ Gia Thực Phẩm GVHD: Mạc Xuân Hòa
của tinh bột trong nhiều nghành công nghiệp khác nhau. Bất kỳ những tinh bột tự nhiên
nào mà những tính chất lí hóa bị thay đổi đều được xem là biến tính.
 Vì vậy mục đích của việc biến tính tinh bột là để tăng cường hoặc hạn chế những
tính chất cỗ hữu của nó nhằm tăng khả năng làm đặc, cải thiên mối liên kết, tăng
độ bền , cải thiện tính cảm quan, tạo được gel. Tinh bột có thể được biến tính bằng
nhiều cách cả về tính chất vật lí lẫn hóa học.
2.4. Phân loại tinh bột biến tính
Dựa trên bản chất những biến đổi xảy ra trong phân tử tinh bột, Kovalxkaia chia
tinh bột biến tính bằng hoá chất thành 2 loại: tinh bột cắt và tinh bột bị thay thế.
 Nhóm tinh bột cắt
Trong phân tử tinh bột xảy ra hiện tượng phân cắt liên kết C-O giữa các monome
và những liên kết khác, giảm khối lượng phân tử, xuất hiện một số liên kết mới trong và
giữa các phân tử. Cấu trúc hạt của tinh bột có thể bị phá vỡ ít nhiều. Nhóm tinh bột này
có rất nhiều ứng dụng như tinh bột biến tính bằng axit được dùng để phủ giấy, tăng độ
bền của giấy, cải thiện chất lượng in Trong công nghiệp thực phẩm, tinh bột loại này
dùng để tạo cấu trúc gel trong sản xuất bánh kẹo.
Tinh bột oxi hoá cũng được xếp vào nhóm này. Một số loại tinh bột được oxi hoá
bởi KMnO
4
trong môi trường axit được sử dụng thay thế aga, pectin trong sản xuất bánh
kẹo, kem, các sản phẩm sữa cũng như trong đồ hộp. Các sản phẩm tinh bột oxi hoá yếu
cũng được dùng trong bánh mì để làm tăng thời gian giữ khí của bột nhào, giảm thời gian
lên men và tăng chất lượng của bánh. Tinh bột oxi hoá bởi hypoclorit, H
2
O
2
, HI và muối
của nó được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp giấy.

 Nhóm tinh bột thay thế
Là nhóm tinh bột mà tính chất của chúng thay đổi do các nhóm hidroxyl ở cacbon
2, 3 và 6 liên kết với các gốc hoá học hay đồng trùng hợp với một hợp chất cao phân tử
khác, hoặc 2 mạch polisaccarit có thể bị gắn vào nhau do các liên kết dạng cầu nối.
16
Môn: Phụ Gia Thực Phẩm GVHD: Mạc Xuân Hòa
Mức độ biến tính tinh bột được đặc trưng bởi độ thế (Degree of substitution – DS).
DS là số nhóm hiđroxyl bị thế trên một AGU (Anhydrous Glucose Unit). Như vậy, độ thế
có giá trị trong khoảng 0-3.
Trong trường hợp này tính chất của tinh bột bị thay đổi rõ rệt. Thông thường tinh
bột loại này có độ nhớt và độ bền kết dính cao (được sử dụng để sản xuất các sản phẩm
cần bảo quản) như tinh bột axetat, tinh bột photphat, tinh bột oxi hoá
 Một số loại tinh bột biến tính thường dùng trong phụ gia thực phẩm
 Nhìn chung các sản phẩm từ tinh bột biến tính không gây độc đối với cơ thể khi sử
dụng vì vậy người tiêu dùng có thể tự do lựa chọn sao cho phù hợp với mỗi loại
sản phẩm khác nhau.
2.5. Các phương pháp biến tính tinh bột
17
Môn: Phụ Gia Thực Phẩm GVHD: Mạc Xuân Hòa
Dựa vào bản chất của phương pháp có thể phân loại các phương pháp như sau:
 Phương pháp biến tính vật lí
 Phương pháp biến tính hóa học
 Phương pháp biến tính bằng enzyme
2.5.1.
B
iến tính tinh bột bằng phương pháp vật lí
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.

2.5.1.1. Biến tính trộn với chất rắn trơ
Tinh bột nếu hòa trộn trực tiếp vào nước thì sẽ vón cục. Để tinh bột hòa tan tốt
trước hết ta đem nó trộn với chất rắn trơ. Các hợp chất không phải ion. Khi trộn đều với
18
Môn: Phụ Gia Thực Phẩm GVHD: Mạc Xuân Hòa
các chất này sẽ làm cho tinh bột cách biệt nhau về vật lí do đó sẽ cho phép chúng hidrat
hóa một cách độc lập và không kết lại thành cục
2.5.1.2. Biến tính tinh bột bằng phương pháp ép đùn
Thực hiện ở nhiệt độ cao (185-200
0
C). Trong quá trình ép đùn cấu trúc xoắn kép
của amylose có sự thay đổi; phân hủy một phần mạch amylose tạo ra maltose, isomaltose,
gentibose, sophorose và 1,6- anhydroglucopyranose…Tinh bột ép đùn dễ phân tán, tan
tốt, có độ nhớt thấp hơn tinh bột thông thường.
Phương pháp ép đùn là một trong những phương pháp dùng để xác định độ dính
của sản phẩm thực phẩm, thường áp dụng cho các sản phẩm có độ sệt mịn như: sữa chua,
tương ớt, mouse, … bột thông thường. Công nghệ ép đùn extrusion dùng trong chế biến
thức ăn cho người và gia súc.
Phương pháp ép đùn không sử dụng nguồn năng lượng từ bên ngoài cung cấp mà
do ma sát nó tự sinh nhiệt xử lý các nguyên liệu ở nhiệt độ cao trong thời gian ngắn. Nếu
như các phương pháp chế biến thủ công khác phải làm chín từng loại thực phẩm riêng rẽ
trong một hỗn hợp gồm nhiều: chủng loại như: vừng, đậu nành, gạo, bắp, khoai, sau đó
mới trộn chung vào thì ở đây máy ép đùn lại làm chín được cùng một lúc hỗn hợp các
nguyên liệu đã trộn sẵn, nhờ vậy tiết kiệm được thời gian, công sức và năng lượng từ đó
dẫn đến việc hạ được giá thành sản phẩm.
19
Môn: Phụ Gia Thực Phẩm GVHD: Mạc Xuân Hòa
2.5.1.3. Biến tính bằng hồ hóa sơ bộ
Kiểu biến tính hồ hóa trước tạo cho tinh bột khả năng hồ hóa mà không nấu. Sản
phẩm được gọi là “pregelatinized starch”, “pregel”, “pre-cooked starch” hay “instant

starch”. Phương pháp này có thể áp dụng cho cả tinh bột tự nhiên và tinh bột đã biến tính
bằng các phương pháp khác.
Nguyên tắc của phương pháp biến tính này là: trước hết tinh bột được hồ hóa
trong một lượng nước, sau đó sấy khô. Dưới tác dụng của nhiệt ẩm sẽ làm đứt các liên
kết giữa các phân tử, làm phá hủy cấu trúc của hạt tinh bột khi hồ hóa, cũng như sẽ tái
liên hợp một phần nào đó các phân tử khi sấy sau này. Trong thực tế, tinh bột được nấu
và sấy khô cùng lúc, bằng cách dùng trống sấy, ép đùn hoặc sấy phun. Trong kĩ thuật sấy
bằng trống và ép đùn, hạt tinh bột chịu nhiều tác động cơ học như nhiệt độ, lực cắt cơ
học, áp suất nén cao và bị thay đổi cấu trúc nhiều. Ngược lại, trong kĩ thuật sấy phun,
huyền phù tinh bột được hồ hoá và sấy khô đống thời nhờ hơi nóng, do đó hạt tinh bột
hầu như còn nguyên vẹn, rất ít bị phá hủy bởi lực cắt và nhiệt. Sản phẩm này gọi là tinh
bột CWS
Tinh bột hồ hóa sơ bộ có những tính chất: trương nhanh trong nước, biến đổi chậm
các tính chất khi bảo quản, bến khi ở nhiệt độ thấp, có độ đặc và khả năng giữ nước, giữ
khí tốt.Vì vậy tinh bột biến tính bằng hồ hóa sơ bộ được dùng rộng rãi trong trường hợp
cần cô đặc, giữ nước mà không cần nấu. Dùng tinh bột hồ hóa sơ bộ cón tránh được tổn
thất chất bay hơi trong bánh ngọt, giữ được chất béo…Ngoài ra, tinh bột hồ hóa sơ bộ
còn được sử dụng trong nghành công nghệp khác .Chẳng hạn, thêm tinh bột dạng này vào
các dung dịch khoan (khi khoan các giếng dầu mỏ) nhằm giữ cho dung dịch khoan một
lượng nước cần thiết.
2.5.1.4. Biến tính bằng gia nhiệt khô ở nhiệt độ cao
20
Môn: Phụ Gia Thực Phẩm GVHD: Mạc Xuân Hòa
Tinh bột được gia nhiệt khô ở nhiệt độ cao từ 120 -150
0
C, trong thời gian nhất
định. Sản phẩm thu được từ phương pháp này gọi là dextrin và pirodextrin. Tinh bột biến
tính bằng phương pháp này tạo cho nó độ hòa tan trong nước lạnh cao hơn tinh bột ban
đầu. Do đó, dextrin được sử dụng làm chất mang các thành phần hoạt động như các bột
thực phẩm hoặc dùng làm dung môi hoặc chất mang các chất màu. Pirodextrin dùng làm

chất đặc cho thuốc nhuộm sợi mà còn làm thay đổi tính chất lưu biến của nó.
Người ta thường dùng sản phẩm tinh bột biến tính bằng gia nhiệt khô ở nhiệt độ
cao để pha kéo dán phong bì, dán nhãn chai, băng dính thùng cactông. Trong công nghiệp
dược, dextrin trắng được làm nguồn thức ăn cacbon đồng hóa chậm. Thay cho glucozo
khi điều chế một số kháng sinh bằng phương pháp lên men, nó là chất độn (bổ sung) cho
các loại thuốc dưỡng bệnh, chất độn chuẩn cho các loại thuốc. Trong thức ăn dùng cho trẻ
con và người lớn thì dextrin dễ nấu chín, dễ hấp thụ, dễ tiêu hóa.
2.5.2. Biến tính tinh bột bắng 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 acid,
tinh bột ete hóa, este hóa, phosphat hóa.
 Quá trình biến tính hóa học có thể thực hiện ở 3 trạng thái tinh bột
− Trạng thái huyền phù (slurry), tinh bột phản ứng với các tác nhân hóa học trong
môi trường nước. Khi phản ứng kết thúc, tinh bột được lọc, rửa và sấy khô
− Trạng thái sệt (paste), tinh bột được hồ hóa (gelatinize) với tác nhân hóa học trong
điều kiện có ít nước và khuấy trộn liên tục. Khi phản ứng kết thúc, tinh bột được
sấy khô
− Trạng thái rắn, tinh bột được làm ẩm bằng tác nhân hóa học trong nước, sấy, và
cuối cùng phản ứng ở nhiệt độ cao
2.5.2.1. Biến tính bằng acid
Dưới tác dụng của acid một phần các liên kết giữa các phân tử và trong phân tử
tinh bột bị đứt. Do đó làm cho kích thước phân tử giảm đi và tinh bột thu được những
tính chất mới. Trong sản xuất công nghiệp, người ta cho khuếch tán tinh bột (huyền phù
tinh bột 12-15Bx) trong dunh dịch acid vô cơ có nồng độ 1-3%, rồi khuấy đểu ở nhiệt độ
50-55
0
C trong 12-14h. Sau đó trung hòa, lọc rửa và sấy khô.
21
Môn: Phụ Gia Thực Phẩm GVHD: Mạc Xuân Hòa
Tinh bột biến tính bằng acid so với tinh bột ban đầu có những tính chất sau:

• Giảm ái lực với iot
• Độ nhớt đặc trưng bé hơn
• Áp suất thẩm thấu cao hơn do khối lượng phân tử trung bình bé 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 hóa tan cao hơn
• Nhiệt độ hồ hóa cao hơn
• Chỉ số kiềm cao hơn
Tinh bột định hình bằng axit, chỉ còn giống với tinh bột đầu ở hình dạng vật lý,
không hòa tan trong nước lạnh và có tính lưỡng chiết.
 Ứng dụng : Vì có độ nhớt thấp nên được dùng trong công nghiệp dệt để hồ sợi, sản
xuất kẹo đông, làm bóng giấy nhằm mục đích tăng chất lượng in và tăng độ bền
đối với mài mòn
• Có 2 phương pháp biến hình bằng acid
• Biến hình bằng acid trong môi trường ancol
• Biến hình bằng acid trong môi trường nước
a. Phương pháp biến hình bằng phương pháp axít trong môi trường ancol
Tạo ra những sản phẩm tinh bột mạch ngắn hơn, các dextrin hoặc các đường.
Trong môi trường ancol như etanol hoặc metanol, do các ancol này có độ phân cực nhỏ
hơn nước nên độ phân ly của axit tham gia xúc tác cũng nhỏ hơn; do đó phản ứng thủy
phân làm biến dạng tinh bột diễn ra chậm hơn so với trong môi trường nước. Vì vậy
chúng ta có thể điều chỉnh và khống chế quá trình biến hình tinh bột để tạo ra các sản
phẩm có mạch phân tử mong muốn một cách dễ dàng hơn và đạt hiệu suất thu hồi cao
hơn.
22
Môn: Phụ Gia Thực Phẩm GVHD: Mạc Xuân Hòa
Hình 2.5.2.1.1: Qui trình sản xuất tinh bột từ sắn theo phương pháp Robyt
Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng phân cắt mạch tinh bột trong quá trình biến
hình chủ yếu là nhiệt độ, hàm lượng axit, nồng độ dịch tinh bột và loại môi trường. Khả
năng phân cắt mạch tinh bột biểu thị bằng chỉ số mức độ trùng hợp mạch tinh bột.
 Ảnh hưởng của nhiệt độ và hàm lượng acid

23
Môn: Phụ Gia Thực Phẩm GVHD: Mạc Xuân Hòa
Hình 2.5.2.1.2: Ảnh
hưởng của nhiệt độ và hàm lượng axit đến Pn trong môi trường etanol
24
Môn: Phụ Gia Thực Phẩm GVHD: Mạc Xuân Hòa
Hình 2.5.2.1.3:
Ảnh hưởng của nhiệt độ và hàm lượng axit đến mức độ trùng hợp của tinh bột biến hình
trong môi trường metanol
Cả hai môi trường đều thấy hàm lượng axit và nhiệt độ càng tăng thì mức độ phân
cắt mạch càng lớn (Pn giảm), trong môi trường metanol sự phân cắt mạnh hơn. Khi hàm
25