Tinh bột là polysaccharide chủ yếu có trong hạt, củ, thân, lá cây. Tinh bột cũng có nhiều ở trong các loại củ như khoai tây, củ mài, sắn… Một lượng đáng kể tinh bột cũng có nhiều trong các loại quả như chuối và nhiều loại rau. Tinh bột có nhiều trong các loại lương thực do đó các loại lương thực được coi là nguồn nguyên liệu chủ yếu để sản xuất tinh bột. Hình dạng và cấu trúc của tinh bột phụ thuộc vào giống cây và điều kiện trồng trọt.Tinh bột là loại polysaccharide khối lượng phân tử cao gồm các đơn vị glucose được nhau bởi các liên kết αglucozit, có công thức phân tử là (C6H10O5)n , ở đây n có thể từ vài tram đến 1 triệuTinh bột gồm 2 thành phần chính là: Amiloza và Amilopectin. Tỷ lệ amiloza Amilopectin xấp xỉ 14 .
Page | 1 Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm T.P Hồ Chí Minh TP HCM ngày 24 tháng 5 năm 2015 Giảng viên: Nguyễn Phú Đức Nhóm: 14 Tiết học: Thứ 5 tiết 8-9 Page | 2 Contents I. Tổng quan 4 I.1. Tinh bột 4 I.2. Tinh bột biến tính 4 II. CÁC PHƯƠNG PHÁP BIẾN TÍNH TINH BỘT: 5 II.1. Biến tính tinh bột bằng phương pháp vật lý: 6 II.1.1. Phá huỷ tinh bột bằng lực cơ học 6 II.1.2. Tinh bột ép đùn (extruded starch): 7 II.1.3. Biến tính tinh bột bằng gia nhiệt khô ở nhiệt độ cao: 7 II.1.4. Tinh bột hồ hoá trước( Thin-boiling starch): 10 II.1.5. Trộn với chất rắn trơ: 11 II.2. Biến tính bằng phương pháp hóa học: 11 II.2.1. Biến tính bằng acid 11 II.2.2. Biến tính tinh bột bằng kiềm : 15 II.2.3. Biến tính tinh bột bằng phương pháp ether hóa : 15 II.2.4. Biến tính tinh bột bằng ester hóa: 16 II.2.5. Biến tính tinh bột bằng liên kết ngang: 18 II.2.6. Biến tính tinh bột bằng oxi hóa: 19 II.2.7. Biến tính tinh bột bằng phương pháp biến tính kép: 22 II.3. Biến tính tinh bột bằng enzyme: 24 III. Các loại tinh bột biến tính 35 III.1. Tinh bột acetate 35 III.2. Tinh bột oxy hóa 35 III.3. Tinh bột liên kết ngang 36 III.4. Tinh bột biến tính a xít 36 III.5. Tinh bột cation. 37 Page | 3 III.6. Các loại tinh bột biến tính khác 39 III.7. Bảng các sản phẩm tinh bột biến tính 39 IV. Ứng dụng của tinh bột biến tính trong sản xuất thực phẩm 41 IV.1. Ứng dụng tinh bột biến hình bằng phương pháp acid làm ổn định sữa chua 41 IV.2. Ứng dụng tinh bột biến hình bằng phương pháp oxy hóa trong sản xuất bánh phồng tôm 42 IV.3. Ứng dụng tinh bột huỳnh tinh biến hình bằng acid trong sản xuất bánh qui xốp 44 IV.4. Ứng dụng tinh bột biến tính trong sản xuất giò chả 45 Page | 4 I. Tổng quan Tinh bột I.1. Tinh bột là polysaccharide chủ yếu có trong hạt, củ, thân, lá cây. Tinh bột cũng có nhiều ở trong các loại củ như khoai tây, củ mài, sắn… Một lượng đáng kể tinh bột cũng có nhiều trong các loại quả như chuối và nhiều loại rau. Tinh bột có nhiều trong các loại lương thực do đó các loại lương thực được coi là nguồn nguyên liệu chủ yếu để sản xuất tinh bột. Hình dạng và cấu trúc của tinh bột phụ thuộc vào giống cây và điều kiện trồng trọt. Tinh bột là loại polysaccharide khối lượng phân tử cao gồm các đơn vị glucose được nhau bởi các liên kết α-glucozit, có công thức phân tử là (C 6 H 10 O 5 ) n , ở đây n có thể từ vài tram đến 1 triệu Tinh bột gồm 2 thành phần chính là: Amiloza và Amilopectin. Tỷ lệ amiloza / Amilopectin xấp xỉ 1 / 4 . Tinh bột biến tính I.2. Từ khi phát triển vào năm 1940, tinh bột biến tính đã trở thành 1 phần quan trọng trong công nghiệp thực phẩm vì 3 lý do: Chúng cung cấp nhiều thuộc tính mà tinh bột thường không thể như: trong bánh pudding nó đóng vai trò như chất tạo đặc biệt, tạo kết cấu mịn và rất tiện lợi nếu ở trong “hệ thống thức ăn nhanh”. Trong những ứng dụng khác tinh bột biến tính có thể cung cấp nhiều chức năng rộng lớn, từ kết nối đến hòa tan, từ hấp thu đến ngăn chặn sự mất nước, có thể tạo kết cấu quánh hay trơn mịn, lớp bao coating mềm hay giòn, hoặc có thể làm ổn định hệ nhũ tương. Tinh bột thì nhiều và có sẵn Page | 5 Có tính kinh tế vì rẽ hơn một số chất có tính năng tương tự như gum Trong thực tế sản xuất, ứng với mỗi loại sản phẩm thưc phẩm thường đòi hỏi 1 dạng tinh bột hoặc một dẫn xuất tinh bột nhất định. Vì vậy để có được những dạng tinh bột thích hợp người ta phải tiến hành biến tính tinh bột Biến tính tinh bột là quá trình lầm thay đổi cấu trúc phân tử của tinh bột, tạo ra các phân tử polysaccharide có mạch ngắn hơn hay gắn với 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 lý, hóa học của tinh bột. II. CÁC PHƯƠNG PHÁP BIẾN TÍNH TINH BỘT: Dựa vào bản chất của phương pháp có thể phân loại các phương pháp như sau: o Phương pháp biến tính vật lí o Phương pháp biến tính hóa học o Phương pháp biến tính bằng enzym. Page | 6 Biến tính tinh bột bằng phương pháp vật lý: II.1. II.1.1. Phá huỷ tinh bột bằng lực cơ học Nguyên tắc: Tăng tỉ lệ vô định hình trong cấu trúc tinh thể của hạt, kết quả là khả năng phân tán và trương nở trong nước lạnh cũng tăng lên. Page | 7 Tiến hành: Các hạt tinh bột ẩm (với hàm ẩm khác nhau) được nghiền (hay chịu tác dụng của một áp suất) Tính chất: Nhiệt độ hồ hoá tinh bột này giảm từ 5 0 C-10 0 C, hạt tinh bột cũng dễ bị thuỷ phân bởi enzyme hơn do gia tăng khả năng xâm nhập của enzyme thông qua các rãnh vô định hình. Trong bột bánh được làm từ tinh bột này, nước được hấp thụ nhiều và nhanh hơn, tỉ lệ amilo bị phân huỷ cũng cao hơn. II.1.2. Tinh bột ép đùn (extruded starch): Nguyên tắc: Thực hiện ở nhiệt độ cao (185 0 C-200 0 C) .Trong quá trình ép đùn, cấu trúc xoắn kép của amylose (cụ thể là khoảng cách giữa các chuỗi) có sự thay đổi; phân huỷ một phần mạch amylose tạo ra maltose, isomaltose, gentibose, sophorose và 1,6- anhydroglucopyranose… Tính chất: Tinh bột ép đùn dễ phân tán, tan tốt, có độ nhớt thấp hơn tinh bột thông thường. II.1.3. Biến tính tinh bột bằng gia nhiệt khô ở nhiệt độ cao: Nguyên tắc: Giảm kích thước phân tử, thay đổi tỉ lệ mạch thẳng hay độ phân nhánh trong phân tử tinh bột. Tiến hành: Phun axit (với lượng 0,05-0,15% trọng lượng tinh bột ) vào tinh bột có độ ẩm khoảng 5%.Có thể dùng AlCl3 làm chất xúc Page | 8 tác. Cũng có thể cho thêm các tác nhân kiềm tính như Canxi photphat, Natri bicacbonat hoặc Tritanolamin làm chất đệm (để làm giảm bớt độ axit khi ở nhiệt độ cao). Sau khi sấy nhẹ tinh bột đến độ ẩm từ 1-5% thì tiến hành dextrin hóa trong thiết bị trộn có gia nhiệt bằng hơi, bằng dầu hoặc đốt nóng trực tiếp. Dextrin hóa xong thì làm nguội. Khi dextrin hóa thường xảy ra 2 phản ứng sau: o Phân giải tinh bột thành sản phẩm có khối lượng phân tử thấp hơn o 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. o Ở giai đoạn đầu phản ứng thủy phân là chủ yếu, nên độ nhớt của tinh bột lúc này bị giảm rất mạnh. Khi tăng nhiệt độ lên thì phản ứng tái trùng hợp mới trở thành phản ứng chính. Ngoài ra ở nhiệt độ cao còn xảy ra phản ứng chuyển glucozit: các liên kết 1-4 glucozit không bền trong amiloza lúc này sẽ chuyển thành liên kết 1-6 bền hơn. Dưới tác dụng của nhiệt độ, tinh bột đã bị biến tính một cách sâu sắc, do đó nhiều tính chất cũng bị thay đổi theo, độ hòa tan tăng, hàm lượng dextrin tăng, đường khử tăng rồi giảm, độ nhớt giảm, màu sắc thay đổi. Phụ thuộc vào nhiệt độ ta sẽ thu được dextrin trắng (95- 120 0 C), dextrin vàng (120-1800C), pirodextrin (170-195 0 C). Page | 9 Tính chất: Dung dịch dextrin có khả năng tạo màng, dính kết các bề mặt đồng nhất và không đồng nhất. Thường dùng dextrin làm chất liên kết và chất keo dính để pha sơn. Do dextrin có độ nhớt thấp nên có thể dùng ở nhiệt độ cao mà vẫn bền. Độ hòa tan trong nước lạnh của dextrin cao hơn tinh bột . Dextrin trắng có độ hòa tan cao trong nước lạnh thay đổi từ 0% đến 90% và có mức độ phân nhánh trung bình xấp xỉ 3%. Dextrin vàng thường có màu từ vàng nhạt đến nâu sẫm và có độ hòa tan rất đáng kể, có mức độ phân nhánh trung bình trên 20%. Pirodextrin có mức độ phân nhánh từ 20-25% và có khối Page | 10 lượng phân tử lớn hơn dextrin vàng do đó dung dịch cũng bền hơn. II.1.4. Tinh bột hồ hoá trước( Thin-boiling starch): Nguyên tắc: Tác dụng nhiệt ẩm làm đứt các liên kết giữa các phân tử, làm phá vỡ cấu trúc của các hạt tinh bột khi hồ hóa. Tiến hành: Huyền phù tinh bột được hồ hoá sau đó sấy khô. Trong quá trình này, các liên kết bị cắt đứt một phần. Tính chất : Trương nhanh trong nước; 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. Ứng dụng: Người ta thường dùng tinh bột hồ hóa sơ bộ này trong mọi trường hợp khi cần độ đặc, giữ nước mà không cần nấu. Tinh bột loại này nếu đi từ tinh bột amilopectin thì sẽ làm tăng độ “tươi” cho sản phẩm, tăng độ trong suốt, độ đàn hồi cũng như làm bền độ nhớt. Dùng tinh bột hồ hóa sơ bộ còn tránh tổn thất các chất bay hơi trong bánh ngọt, giữ được chất béo và bảo vệ chất béo khỏi bị oxi hóa khi sấy khô, liên kết ẩm và ổn định ẩm trong các sản phẩm thịt. Ete oxit của tinh bột dưới dạng hồ hóa sơ bộ được sử dụng trong sản xuất kem rất có hiệu quả. [...]... hòa tạo của tinh bột biến tínhhồ hóa, cải thiện độ bền khi đông lạnh – rã đông, làm tăng độ trong của paste tinh bột có độ nhớt cao Nhờ các tính chất này mà sản phẩm tinh bột ether được sử dụng như chất tạo độ đặc trong các loại thực phẩm lạnh đông và các sản phẩm đồ hộp cần tiệt trùng nhiệt II.2.4 Biến tính tinh bột bằng ester hóa: Page | 16 Tiến hành: Tinh bột monophosphate ester được sản xuất bằng... độ lên tính chất của tinh bột oxi hóa Page | 21 II.2.7 Biến tính tinh bột bằng phương pháp biến tính kép: Tinh bột dihydro phosphat: Tiến hành: đun nóng hỗn hợp tinh bột và muối phosphat hòa tan trong nước, ví dụ: muối acid, orto-, piro- hoặc acid tripolyphosphoric Do ban chất ion của nhóm phosphat, tinh bột phosphat có độ nhớt của hồ cao hơn tinh bột đầu Tính chất : Hồ este monophosphat tinh bột có... trình biến tính tinh bột theo phương pháp oxi hóa Page | 20 Tính chất: Tinh bột oxy hóa có màu rất trắng ( tinh bột càng trắng, mức độ oxy hóa càng cao), nhiệt độ hồ hóa thấp, độ nhớt tăng chậm, gel tinh bột có độ trong cao và xu hướng thoái hóa giảm Trong cộng nghiệp thực phẩm, có được dùng như chất làm đặc có độ nhớt thấp trong sốt salad và mayonnaise Công thức cấu tạo của tinh bột biến tính bằng... nghịch với lượng các liên kết ngang Loại tinh bột này có độ bền rất cao trong khoảng pH rộng ( ngay cả trong các thực phẩm acid và dưới tác động của lực cơ học như khuấy) Loại tinh bột biến tính này thường được sử dụng trong các loại thực phẩm cần tinh bột có độ bền cao; ví dụ như trong bột dinh dưỡng cho trẻ em ( bền khi Page | 18 khuấy và đun nóng), làm nhân quả trong bánh (duy trì được độ sệt khi làm... xác Page | 34 15 1442 Hydroxy propyl Xem tinh bột xử Xem tinh bột xử lý kiềm diamidon photphat lý kiềm (1402) (1402) (hydroxy propyl distarch phosphate) ADI: định chưa xác III Các loại tinh bột biến tính III.1 Tinh bột acetate Bằng cách cho tinh bột tự nhiên phản ứng với anhydric acetic hoặc vinyl acetat, thu được sản phẩm tinh bột acetat (hay còn gọi là tinh bột acetyl hoá) Các nhóm este có tác dụng... dính trong nhào trộn bột và làm bánh mỳ Dung dịch loãng của tinh bột ôxy hoá mức cao giữ được độ trong sau thời gian dài lưu trữ, thích hợp cho các loại súp trong, đóng chai và các sản phẩm bánh kẹo trong Tinh bột ô xy hoá được sử dụng rộng rãi để tráng phủ bề mặt giấy, hồ sợi trong công nghiệp dệt III.3 Tinh bột liên kết ngang Liên kết ngang nhằm kiểm soát cấu trúc tinh bột và cung cấp cho tinh bột. .. III.2 Tinh bột oxy hóa Tinh bột tự nhiên có thể được xử lý với nhiều tác nhân ôxy hoá khác nhau để tạo nên tinh bột ôxy hoá Tinh bột ôxy hoá có chiều dài mạch ngắn hơn tinh bột tự nhiên Quá trình ôxy hoá tạo ra sản phẩm có độ dẻo ổn định, cải thiện độ trắng và giảm số lượng vi sinh vật Ngoài ra, liên kết hydro làm giảm khuynh Page | 35 hướng thoái hoá Gel tinh bột có độ trong cao và mềm các tinh bột. .. của nhóm amylos trong tinh bột Sự biến đổi này ngăn chặn tự tạo gel, sự rỉ nước và duy trì ngoại quan cấu trúc của sản phẩm gia công Nó cũng cải thiện độ ổn định sau quá trình đông lạnh-rã đông, cải thiện khả năng giữ nước và hạ thấp nhiệt độ hồ hoá của tinh bột, làm tăng độ nhớt đỉnh và cải thiện độ trong của gel Kết quả của việc biến tính này là 1 sản phảm tinh bột ổn định để sản xuất bột nhão bền vững... điều chỉnh và khống chế quá trình biến tính 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 o Quy trình sản xuất theo phương pháp Robyt (cho sắn): Axít HCl đậm đặc trộn với 100 ml môi trường, sau đó khuấy đều, đậy kín miệng bình và biến tính trong 72 giờ Biến tính bằng axít trong môi trường nước: o Biến tính trong môi trường etanol, metanol... đối dễ bị hư hỏng trở nên bền vững, làm cho tinh bột nấu chín nhớt hơn và có cấu trúc vững chắc, ít bị phá hỏng khi thời gian nấu kéo dài, trong môi trường a xít hoặc khuấy trộn mạnh Sản phẩm tinh bột này thích hợp ứng dụng trong môi trường gia công có pH thấp, gia nhiệt cao và có tác động xé cắt cơ học III.4 Tinh bột biến tính a xít Tinh bột chưa qua biến tính được xử lý với một a xít vô cơ ở nhiệt . Thực Phẩm T.P Hồ Chí Minh TP HCM ngày 24 tháng 5 năm 2015 Giảng viên: Nguyễn Phú Đức Nhóm: 14 Tiết học: Thứ 5 tiết 8-9 Page | 2 Contents I. Tổng quan 4 I.1. Tinh bột 4 I.2. Tinh. W<12%. Page | 13 Qui trình sản xuất tinh bột từ sắn theo phương pháp Robyt Page | 14 Qui trình biến tính tinh bột bằng axit theo phương pháp Ali &Kemf Page