NGHIÊN cứu sản XUẤT TINH bột KHOAI mì (sắn) BIẾN TÍNH ỨNG DỤNG TRONG LĨNH vực THỰC PHẨM

Chương 1 TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề Cây sắn được trồng phổ biến ở nước ta. Ngoài một phần được xuất khẩu, lượng lớn sắn được khai thác để sản xuất tinh bột. Đây là nguồn nguyên liệu rất quan trọng cho nhiều ngành công nghiệp khác nhau như chế biến thực phẩm, dược phẩm, dệt may… Tuy nhiên, tinh bột sắn tự nhiên vẫn còn nhiều nhược điểm làm hạn chế khả năng ứng dụng của nó. Để đáp ứng nhu cầu sử dụng đa dạng cần có các phương pháp làm thay đổi tính chất của tinh bột tự nhiên, gọi là biến tính tinh bột. Các phương pháp biến tính được thực hiện bằng các tác nhân sinh học, vật lý hay hóa học làm cho mạch tinh bột có thể bị cắt ngắn đi, được nối dài thêm hoặc được sắp xếp lại trong không gian,… nhằm mang lại cho tinh bột nhiều tính chất mới như: tăng độ nở, độ dai, thay đổi tính nhớt… Nhờ vậy sẽ mang lại hiệu quả sử dụng và kinh tế hơn [1] Hiện nay, trên thế giới có một số công trình nghiên cứu về vấn đề này. Năm 2004, Lares và các cộng sự đã nghiên cứu “Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình biến tính tinh bột bắp tạo liên kết ngang”. Năm 2009 Majzoobi và các cộng sự đã nghiên cứu “Tính chất lý hóa của tinh bột mì có liên kết ngang tạo bởi Phosphoryl Chloride”. Và gần đây (2010) Seung Hyun Koo, Kwang Yeon Lee và Hyeon Gyu Lee đã nghiên cứu “Tác động của liên kết ngang đến tính chất lí hóa của tinh bột bắp” [4], [5], [6]. Ở nước ta, hiện nay có rất ít công trình nghiên cứu biến tính tinh bột theo phương pháp hóa học có sử dụng Natri tripolyphotphate (STP) (Na 5 P 3 O 10 ). Với khả năng ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, đặc biệt là trong công nghệ thực phẩm đề tài “Nghiên cứu sản xuất tinh bột biến tính ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm” mang tính thực tiễn có ý nghĩa kinh tế cao. 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu để cho ra sản phẩm đạt tiêu chuẩn trong sản xuất thực phẩm. 1 Chương 2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 THIẾT BỊ, DỤNG CỤ, NGUYÊN LIỆU VÀ HÓA CHẤT 2.1.1 Thiết bị - Kính hiển vi điện tử quét SEM - Máy đo quang phổ (UV-Vis, DR/4000U, Japan) - Máy ly tâm - Nhớt kế - Tủ sấy - Lò nung. 2.1.2 Dụng cụ - Ống nghiệm, bình định mức - Cân điện tử, nhiệt kế - Lưới lọc, rây. 2.1.3 Nguyên liệu và hóa chất 2.1.3.1 Nguyên liệu - Tinh bột sắn thu tại An Giang. 2.1.3.2 Hóa chất - Sodium tripolyphosphate của Prayvon, Pháp - Pectin - Kẽm acetat 10% - Amonium vanadate 0,25% - Amonium molybdate 5% - Acid nitric 29% - Acid clohiđric 0,5M. 2 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.2.1 Phương pháp nghiên cứu - Xác định hình dạng hạt tinh bột bằng kính hiển vi điện tử quét SEM - Xác định khả năng hòa tan - Xác định độ nhớt bằng nhớt kế Oswal - Xác định hàm lượng photpho theo phương pháp AOAC - Xác định mức độ thay thế (Degree of substitution, DS) - Phân tích hồi quy (dùng phần mềm SAS). 2.2.2 Nội dung nghiên cứu Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian biến tính lên một số tính chất của tinh bột biến tính Mục đích: Tìm được giá trị nhiệt độ, thời gian thích hợp của quá trình trình biến tính. Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với các nhân tố Nhiệt độ (A) Thời gian (B) A1: 100°C A2: 110°C A3: 120°C A4: 130°C B1: 100 phút B2: 110 phút B3: 120 phút B4: 130 phút Hình 1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 Thí nghiệm được tiến hành với ba lần lặp lại. 3 B1 B2 B3 B4 A1 A2 A3 A4 B1 B2 B3 B4 B1 B2 B3 B4 B1 B2 B3 B4 Tổng số đơn vị thí nghiệm: 4x4x3=48. Thí nghiệm được tiến hành độc lập với các thí nghiệm khác. Tiến hành thí nghiệm: Tinh bột sắn tự nhiên được trộn với dung dịch Natri tripolyphosphat (STP) (nồng độ 6%, g/g, theo trọng lượng của tinh bột). Huyền phù tinh bột và hạt tinh bột được làm khô, sau đó thực hiện phosphoryl hóa ở nhiệt độ 100- 130°C trong thời gian 90-130 phút. Hỗn hợp bột được làm nguội đến nhiệt độ phòng và hòa tan bằng nước cất. Trung hòa bằng HCl 0,5M. Rửa sạch bằng nước cất nhiều lần, ly tâm và sấy ở nhiệt độ 50°C. Tinh bột khô được nghiền, rây, thu nhận tinh bột phosphoryl hóa [3]. Chỉ tiêu theo dõi: + Khả năng hòa tan của tinh bột biến tính + Độ nhớt của tinh bột biến tính + Mức độ thay thế. Thí nghiệm 2: Ứng dụng chế phẩm tinh bột biến tính để sản xuất mứt đông Mục đích: Thay thế một số chất tạo đông khác (pectin,…). Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với các nhân tố Hàm lượng Pectin (C) Tinh bột biến tính (D) C1: 80% C2: 70% C3: 60% 20% 30% 40% Hình: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 Thí nghiệm được tiến hành với ba lần lặp lại. Tổng số đơn vị thí nghiệm: 3x3=9. Thí nghiệm được tiến hành độc lập với các thí nghiệm khác. 4 C1 C2 C3 Tiến hành thí nghiệm: Trong quy trình sản xuất mứt đông sẽ cho pectin hàm lượng giảm từ 80-60% và tinh bột biến tính với hàm lượng tăng từ 20-40%. Chỉ tiêu theo dõi: Đo cấu trúc của mứt. Chương 3 5 KẾT QUẢ DỰ KIẾN – KẾ HOẠCH THỰC HIỆN 3.1 Kết quả dự kiến Tạo ra sản phẩm tinh bột hiến tính phù hợp đưa vào quy trình sản xuất mứt đông cụ thể. 3.2. Kế hoạch thực hiện đề tài - Thu thập tài liệu và viết đề cương: 07/6/2011 – 17/7/2011 - Thực nghiệm: 01/8/2011 – 01/3/2012 - Viết bài: 02/3/2012 – 30/4/2012. TÀI LIỆU THAM KHẢO 6 Tiếng Việt [1] Hoàng Kim Anh, Ngô Kế Xương, Nguyễn Xích Liên (2004), Tinh bột sắn và các sản phẩm từ tinh bột sắn, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, TP. Hồ Chí Minh. [2] Đặng Minh Nhật, Châu Thành Hiền (2011), Biến hình tinh bột sắn bằng phương pháp lên men tự nhiên, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Đại học Đà Nẵng – Số 1(42), trang 65 - 68. [3] Trương Thị Minh Hạnh, Nguyễn Thị Hoài Tâm (2006), Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình biến hình tinh bột bằng phương pháp phosphoryl hóa, Kỷ yếu Hội nghị khoa học lần thứ 20, trang 75-79. Tiếng Anh [4] Seung Hyun Koo, Kwang Yeon Lee, Hyeon Gyu Lee (2010), Effect of cross- linking on the physicochemical and physiological properties of corn starch, Food Hydrocolloids 24 619-625. [5] Mary Lares, Elevina Pérez Sira, Lilliam Sivoli, Clímaco Álvarez (2004), Effect of the modification temperature on some functional properties of the corn starch cross-linked. Journal of Food Science 44: 797-780, 804. [6] Mahsa Majzoobi, Mahsa Majzoobi, Mohsen Radi, Asgar Farahnaky, Jalal Jamalian (2009), Physico-chemical properties of phosphoryl chloride cross-linked wheat starch, Iranian Polymer Journal 18 (6), 491-499. 7 . năng ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, đặc biệt là trong công nghệ thực phẩm đề tài Nghiên cứu sản xuất tinh bột biến tính ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm mang tính thực. tế cao. 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu để cho ra sản phẩm đạt tiêu chuẩn trong sản xuất thực phẩm. 1 Chương 2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 THIẾT BỊ, DỤNG CỤ, NGUYÊN LIỆU VÀ. làm thay đổi tính chất của tinh bột tự nhiên, gọi là biến tính tinh bột. Các phương pháp biến tính được thực hiện bằng các tác nhân sinh học, vật lý hay hóa học làm cho mạch tinh bột có thể bị