TÌM HIỂU NHỮNG BIẾN ĐỔI CÓ THỂ XẢY RA KHI CHẾ BIẾN NHIỆT ĐỐI VỚI THỰC PHẨM GIÀU TINH BỘT

TÌM HIỂU NHỮNG BIẾN ĐỔI CÓ THỂ XẢY RA KHI CHẾ BIẾN NHIỆT ĐỐI VỚI THỰC PHẨM GIÀU TINH BỘT

Hồ Thị Niên 10377581Nguyễn Thị Mộng Tuyền 10376471Huỳnh Thị Thu Phương 10377591Trần Thị Thanh Xuân 10371461

• LỜI MỞ

• CẤU TẠO VÀ TÍNH CHẤT CỦA TINH BỘT

• NHỮNG BIẾN ĐỔI CỦA SẢN PHẨM GIÀU TINH

BỘT KHI CHẾ BIẾN NHIỆT

• KẾT LUẬN

LỜI MỞ ĐẦU

• Tinh bột giữ vai trò quan trọng trong công nghiệp thực phẩm do

có những tính chất chức năng: Tạo nhớt, tạo keo, tạo màng, tạo

• Để tìm hiểu thêm sự biến đổi của tinh bột dưới tác dụng nhiệt như thế nào? Thì chúng ta sẽ đi vào tìm hiểu đề tài của chúng tôi.

MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC PHẨM LÀM

TỪ TINH BỘT

CHƯƠNG 1: CẤU TẠO VÀ TÍNH CHẤT

Nguồn Kích thước hạt, nm Hình dạng Hàm lượng amiloza,

Đặc điểm, hình dạng, kích thước của một số hệ thống hạt tinh bột

Cấu tạo: Tinh bột gồm hai polymer của nhóm glucoza

là amiloza và amilopectin qua liên kết glicosidic.

 Amylose: mạch thẳng, cấu tạo khoảng 500-2000 gốc

-D-glucose, được liên kết bằng  1,4 glycosidi

 Amylopectin: m ch th ng liên k t b ng ạch thẳng liên kết bằng ẳng liên kết bằng ết bằng ằng  1,4 glycosidic, m ch nhánh liên k t b ng ạch thẳng liên kết bằng ết bằng ằng  1,6 glycosidic

Cấu tạo một số hạt tinh bột

Cassbava starch

(Bar: 10 µm)

Corn starch (Bar: 10 µm)

Oat starch (Bar: 5 µm)

Arrowroot starch Buckwheat starch

Cassava starch Corn starch

Potato starch Rice starch

Oat starch

Kidney bean starch Amaranth starch

TÍNH CHẤT CỦA TINH BỘT

• SỰ HÚT NƯỚC VÀ TRƯƠNG NỞ CỦA TINH BỘT

• TÍNH NHỚT DẺO CỦA HỒ TINH BỘT

• KHẢ NĂNG TẠO GEL

• SỰ THOÁI HOÁ CỦA TINH BỘT

• KHẢ NĂNG TẠO HÌNH

SỰ HÚT NƯỚC VÀ TRƯƠNG NỞ CỦA TINH

BỘT

Tinh bột hòa tan vào nước xảy ra theo các quá trình sau: Hạt tinh

bột  Hấp thụ nước qua vỏ Ngưng tụ nước lỏng  Hydrate hóa và trương nở  Phá vỡ vỡ hạt, đứt liên kết giữa các phân

tử  Phân tán  Dung dịch

-Yếu tố phụ thuộc:

+Kích thước hạt

+Thành phần amylose và amylopectin

-Yếu tố ảnh hưởng:

+ Nồng độ các ion trong dung môi: Độ bền của liên kết hydro, thay đổi nhiệt độ hồ hoá, làm cho sự hydrat hoá của phân tử tinh bột tốt hơn

+ Chất không điện ly như đường, rượu: làm cho nhiệt độ hồ hóa tăng

- Độ trong của hồ

- Muối vô cơ

* Tăng độ hòa tan

* Giảm sự hydrate hóa và làm kết tủa tinh bột

TÍNH NHỚT DẺO CỦA HỒ TINH BỘT

Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhớt của dung dịch tinh bột

• Đặc tính bên trong của phân tử: khối lượng, kích thước, thể tích, cấu trúc và sự bất đối xứng của phân tử

• Tương tác của tinh bột với nước

• Tương tác của các phân tử tinh bột với nhau

• Nồng độ tinh bột, pH, nhiệt độ, ion Ca2+

• Độ nhớt của hồ tinh bột:

• Tăng trong môi trường kiềm

• Trong dung dịch muối vô cơ nồng độ thấp

• Trong dung dịch đường

• Các acid béo

• Các chất họat động bề mặt

KHẢ NĂNG TẠO GEL

Định nghĩa:

• Khi hồ tinh bột nguội các phân tử tương tác với nhau và sắp xếp có trật tự tạo thành gel có cấu trúc mạng 3 chiều

Điều kiện:

• Dung dịch tinh bột có nồng độ đặc vừa phải

• Phải được hồ hóa để chuyển thành trạng thái hòa tan

Đặc điểm:

• Chỉ có liên kết hydro

• Liên kết hydro có thể nối qua cầu nối của các phân tử nước

hoặc giữa các phân tử của polyglucosidic

• Trong gel tinh bột có cả vùng kết tinh và vùng vô định hình

• Tinh bột có hàm lượng amylopectin cao, có độ phân nhánh cao

SỰ THOÁI HOÁ CỦA TINH BỘT Định nghĩa:

• Gel tinh bột để một thời gian dài co lại và tách nước

Đặc điểm:

• Chỉ xảy ra chủ yếu ở amylose

Tiến trình của sự thoái hóa:

• Các mạch được uốn thẳng lại

• Vỏ hydrate hóa bị mất và các mạch được định hướng

• Cầu hydro tạo thành giữa các nhóm OH

Tốc độ của sự thoái hóa phụ thuộc vào:

• Nhiệt độ: nhiệt độ  tốc độ thoái hóa

• PH: tốc độ thoái hóa cực đại khi pH =7, pH>10 sẽ không có thoái hóa, pH<2 tốc độ thoái hóa vô cùng bé

• Amylopectin khi bị thoái hóa có thể quay trở về trạng thái ban đầu khi đun nóng ở nhiệt độ 50 –600C

KHẢ NĂNG TẠO HÌNH

• Cơ chế: Các phân tử amylose và amylopectin sẽ dàn phẳng ra, sắp

xếp lại và tương tác trực tiếp với nhau bằng liên kết hydro hoặc gián tiếp qua phân tử nước

• Tiến trình tạo màng:

• Giai đoạn 1: nước bề mặt bốc hơi  sắp xếp thành lớp đơn đặc.

• Giai đoạn 2: nước tiếp tục bốc hơi  các hạt bị biến dạng  sức căng bề mặt có khuynh hướng làm co bề mặt của hệ thống

• Giai đoạn 3: các hạt thể hiện lực cố kết

ỨNG DỤNG

• Trong công nghiệp thực phẩm: Làm phụ gia trong sản xuất bánh kẹo, đồ hộp

• Trong xây dựng: Làm chất gắn kết bê tông

• Trong công nghiệp mỹ phẩm và dược phẩm: Làm phấn tẩy trắng, đồ trang điểm, kem thoa mặt, tá dược

• Trong công nghiệp khai khoáng: Làm dung dịch nhũ tương trong dung dịch khoan dầu khí

• Trong công nghiệp giấy: Làm tã giấy cho trẻ em

• Trong công nghiệp dệt: Làm trong hồ vải sợi, in

• Trong nông nghiệp: Làm giữ ẩm cho đất và cây trồng chống lại hạn hán

• Các ứng dụng khác: Làm màng plastic phân huỷ sinh học, khuôn đúc

MỘT SỐ SẢN PHẨM GIÀU TINH BỘT VÀ

CÁCH TÁCH TINH BỘT

Sản xuất tinh bột từ quả

• Các hạt thuộc họ đậu như đậu

hà lan, đậu xanh…là nguồn giàu tinh bột (50-60%)

• Tách tinh bột: Ngâm hạt, nghiền sơ bộ 40h trong nước

ấm 50 0 C có chứa 0,2% SO2 Sau khi tách vỏ, hạt được nghiền ướt Sữa tinh bột được

ly tâm để tách protein ra khỏi tinh bột

khỏi tinh bột

TINH BỘT CỦA CÁC LOẠI CỦ

Sơ đồ thu tinh bột từ củ

CHƯƠNG 2: NHỮNG BIẾN ĐỔI CỦA SẢN PHẨM GIÀU TINH BỘT KHI CHẾ

S yấy

Nướng: Nướng là quá trình xử lí nhiệt mà nhiệt lượng truyền vào sản phẩm

chủ yếu bằng bức xạ Nhiệt độ: Trên 200 0 C

• Biến đổi vật lý: Bên ngoài có phần cứng hơn bên trong, khối lượng

giảm, thể tích tăng

• Biến đổi hoá lý: Lượng ẩm mất nhiều chỉ còn lại nước liên kết khó bay hơi

• Biến đổi hệ keo: Tinh bột bị hồ hoá, trương nở ở 40- 60 0 C, hút một

lượng nước lớn nên làm cho sản phẩm khô hơn

• Biến đổi trang thái: Hình thành cấu trúc mao xốp, lớp vỏ bề mặt được hình thành

• Biến đổi hoá học: Xảy ra các phản ứng caramen, melanoit, các destrin được tạo thành.

• Biến đổi sinh học: Sự biến đổi của nhiệt độ làm cho các enzim hoạt động mạnh bên tạo cấu trúc tơi xốp.

• Biến đổi vi sinh: Vi sinh vật bị tiêu diệt, do đó sản phẩm bảo quản lâu hơn

• Biến đổi cảm quan: Tạo mùi, màu sắc hấp dẫn cho thực phẩm

Sấy: Sấy là quá trình bốc hơi nước của sản phẩm bằng nhiệt ở

nhiệt độ bất kì, là quá trình khuếch tán do chênh lệch ẩm ở bề mặt và bên trong vật liệu

• Biến đổi vật lí: Có hiện tượng co thể tích, khối lượng

giảm.Trong sấy tổng lượng chất khô không thay đổi

• Biến đổi tích chất cơ lí: Là sự biến dạng, hiện tượng co, tăng

Hấp: Là quá trình làm chín thực phẩm bằng phương pháp nhiệt

nước

• Dưới tác động của nhiệt độ cao của hơi nước bão hòa, các sản phẩm chứa tinh bột sẽ hút nước trương nở tạo thành dạng gel, sau đó được hồ hóa và sản phẩm chín dần, thu được sản phẩm

có cấu trúc dẻo, dai, đàn hồi, tăng kích thước của sản phẩm

• Có mùi vị thơm hơn, tăng cường mùi thơm đặt trưng của tinh bột có trong thực phẩm đó

Nấu chín: Những biến đổi cấu trúc hạt tinh bột khi đun nóng

trong một lượng nước lớn được gọi là quá trình gelatin hóa (hồ hóa)

• Sự hút nước của các cấu tử thành phần trong gạo : Hút nước

mạnh phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian nấu

• Sự hồ hóa tinh bột gạo: Hạt gạo mềm ra và tăng độ dẻo sau

khi nấu Dưới tác dụng của nhiệt độ cao, đó các thành phần

tinh bột bị Các phần tử tinh bột trương nở và tách nhau dần dần theo thời gian tác dụng của nhiệt độ cao

• Sự khuyếch tán một số chất hòa tan trong môi trường nấu:

Các chất có khả năng hòa tan trong môi trường nước sẽ khuyếch tán vào môi trường nấu Thời gian càng kéo dài thì hàm lượng các chất hòa tan cũng tăng dần Các quá trình hóa sinh xảy ra trong hạt gạo khi nấu cơm diễn ra khá phức tạp, nhiều biến đổi hóa sinh xen kẽ và đan chéo nhau

Nhiệt lạnh Biến đổi ẩm:

• Vùng 1: nhiệt độ từ -10C ÷ -1,50C nước tự do bắt đầu đóng băng

• Vùng 2: nhiệt độ từ -2,50C ÷ -30C nước liên kết dạng Zol

đóng băng

• Vùng 3: nhiệt độ từ -200C ÷ -250C nước liên kết dạng Zol và dạng keo tiếp tục đóng băng

• Vùng 4: nhiệt độ từ -600C ÷ -650C nước đóng băng hoàn toàn

Biến đổi hóa học:

• Khi làm lạnh, lạnh đông, tốc độ phản ứng hóa học, sinh học sẽ giảm dần, rồi tiến tới không đổi

Biến đổi về cấu trúc tế bào:

• Tế bào bị phá hủy do các tinh thể nước đá chèn ép

• Sản phẩm khô, xốp, chất lượng cảm quan bị ảnh hưởng lớn

Biến đổi cảm quan:

• Các sản phẩm ít có biến đổi về màu, mùi, vị

• Các hạt tinh bột co lại do mất nước, nếu bảo quản trong túi kín, không thoát ẩm thì vẫn giữ được trạng thái ban đầu của sản phẩm

KẾT LUẬN

• Tinh bột là một trong những thành phần chính trong bữa ăn hàng ngày, ngoài việc cung cấp năng lượng cho hoạt động sống của con người Tinh bột ngày nay còn ứng dụng rất rộng rãi trong các ngành thực phẩm ăn uống, sinh học, mỹ phẩm…

• Trong quá trình tìm hiểu, do thời gian có hạn, cùng với sự

hạn chế kiến thức chuyên môn và kinh nghiệm thực tế nên không thể tránh khỏi những sai sót Nhóm em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của Cô nhằm nâng cao kiến thức

hoàn thành tốt những nhiệm vụ sau này