Nghiên cứu biến tính tinh bột bằng các phương pháp hoá học

http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN LỜI MỞ ĐẦU OBO OK S CO M Nước ta nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, thuận lợi cho việc phát triển nhiều loại trồng loại lương thực chiếm vị trí quan trọng sản xuất nơng nghiệp nguồn ngun liệu chủ yếu cơng nghiệp sản xuất tinh bột Tinh bột ngun liệu quan trọng cho nhiều nghành cơng nghiệp cơng nghiệp giấy, cơng nghiệp thực phẩm, cơng nghiệp dệt, cơng nghiệp keo dán tính chất đặc trưng tạo hình, tạo dáng, tạo khung, tạo độ dẻo, độ dai, độ đàn hồi, độ xốp có khả tạo gel, tạo màng cho nhiều sản phẩm Tuy nhiên tinh bột tự nhiên hạn chế nhiều tính chất, chưa đáp ứng u cầu khác cơng nghiệp Vì cần phải cải biến tinh bột, tức làm thay đổi cấu trúc, tính chất tinh bột tác nhân vật lí, hố học enzim để tạo dẫn xuất tinh bột với phân tử bị cắt ngắn đi, nối dài xếp lại, dẫn xuất tinh tinh bột với nhóm chức rượu bậc phân tử, bị oxi hố đến nhóm cacboxyl dẫn xuất tinh bột với phân tử gắn nhóm chức hố học khác nhau… Khi có cấu trúc hố học thay đổi tinh bột dẫn xuất thu tính chất khác tinh bột ban đầu Nhờ nâng cao lãnh vực ứng dụng từ nâng cao hiệu sử dụng hiệu kinh tế Hiện nay, sản phẩm tinh bột biến tính nghiên cứu nước ta đa dạng ứng dụng rộng rãi cơng nghiệp thực phẩm nghành cơng nghiệp khác Tuy nhiên, hầu hết nghiên cứu dừng mức phòng thí nghiệm Các sản phẩm tinh bột KIL biến tính sản xuất với qui mơ cơng nghiệp nước chưa có Tinh bột biến tính sử dụng cơng nghiệp phải nhập ngoại với giá thành cao Chính vậy, chúng tơi chọn đề tài ‘Nghiên cứu biến tính tinh bột phương pháp hố học’ Nước ta có nguồn ngun liệu tinh bột đa dạng phong phú Miền Trung với điều kiện khí hậu khắc nghiệt, thời tiết thất thường, đất đai màu mỡ có nguồn ngun liệu tinh bột quan trọng, với suất chất lượng cao khoai, sắn, sắn dây, huỳnh tinh… Sắn loại lương thực có sản luợng http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN cao (Việt Nam sản xuất hàng năm hai triệu sắn củ tuơi, đứng hàng thứ 11 giới sản lượng sắn lại nước xuất tinh bột đứng hàng thứ sau Thái Lan Indonexia) Trong năm qua, sản phẩm KIL OBO OKS CO M từ sắn sắn lát, sắn viên, tinh bột sắn… đáp ứng nhu cầu ngày tăng nước bắt đầu xuất khẩu, góp phần khơng nhỏ vào phát triển nghành lương thực thực phẩm nói riêng phát triển kinh tế đất nước nói chung Tinh bột sắn ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực cơng nghiệp dệt, cơng nghiệp giấy, cơng nghiệp chất kết dính, dược phẩm, cơng nghiệp thực phẩm Đó lí chúng tơi dùng tinh bột sắn làm ngun liệu cho q trình thực nghiệm Nhiệm vụ đề tài giải vấn đề sau: • Nghiên cứu phương pháp biến tính tinh bột cách oxi hố, dung dịch axit, dung dịch kiềm • Nghiên cứu thay đổi tinh bột sau biến tính http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN KIL OBO OKS CO M PHẦN TỔNG QUAN Chương 1: TINH BỘT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP BIẾN TÍNH TINH BỘT 1.1 Giới thiệu tổng qt tinh bột 1.1.1 Khái niệm chung Trong tự nhiên tinh bột hợp chất hữu phổ biến dồi dào, đứng sau xenlulozơ Người ta thấy tinh bột có xanh, rễ, cành, hạt, củ Tinh bột hình thành từ hạt nhỏ (32) suốt q trình trưởng thành lớn lên Trong thời kì ‘ngủ’ nảy mầm, tinh bột chất dự trữ lượng cho Tinh bột giữ chức sinh học giống người, động vật, sinh vật hạ đẳng (15) Trong thực vật, tinh bột thường có mặt dạng khơng hồ tan nước nên tích tụ lượng nước lớn tế bào mà khơng ảnh hưởng đến áp suất thẩm thấu Do đó, thu lượng lớn tinh bột từ nhiều nguồn phong phú tự nhiên Tinh bột đại diện cho 60 - 90% tổng sản lượng loại lương thực ngơ, khoai tây, lúa mì, củ mì, sắn dây, gạo, đậu, số chuối, táo, rau… (15), (16), (32) 1.1.2 Hình dáng, kích thước cấu trúc hạt tinh bột Tinh bột dự trữ dạng hạt Hạt tinh bột tất hệ thống có dạng hình tròn, hình bầu dục hay hình đa giác Ngay loại ngun liệu, hình dáng kích thước chúng khơng giống (15) Hạt tinh bột khoai tây có kích thước lớn cả, lúa mì nhỏ Hạt tinh bột lúa mì, lúa mạch cấu trúc đơn giản hạt tinh bột ngơ… (15), (32) Kích thước hạt tinh bột khác ảnh hưởng đến tính chất lí tinh bột nhiệt độ hồ hố, khả hấp thụ xanh metylen… Hạt nhỏ có cấu tạo chặt, hạt lớn có cấu tạo xốp (15) Cấu tạo bên hạt tinh bột phức tạp Có nhiều đốn chất cấu trúc bên hạt khơng có nhiều chứng thực nghiệm Trong luận án mình, Naegeli cung cấp kho kiến thức thực vật hình thái học tinh bột Đến thời Meyer thiết lập khái niệm cấu trúc hạt cơng nhận nhiều người http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Theo lý thuyết này, pha lẫn phân tử xếp hạt theo phương thức xun tâm Sau đó, Samec có phát cấu tạo bên ngồi tinh bột Năm 1913, Reichert có hàng trăm vi ảnh nhiều loại tinh bột khác Còn Walton KIL OBO OKS CO M sưu tầm 300 nghiên cứu tinh bột Tất cho thấy tinh bột nguồn khác có cấu tạo từ Amilozơ (Am) Amilopectin (Ap) (15), (30) Cả hai cấu tử cấu tạo từ ỏ- D glucozơ, gốc glucozơ chuỗi kết hợp với qua liên kết ỏ -1,4 – glucozit Ap có cấu trúc phân nhánh, điểm phân nhánh liên kết 1, glucozit (16) Nhờ phương pháp hiển vi điện tử nhiễu xạ tia X (15) người ta thấy chuỗi polyglucozit Am Ap tạo thành xoắn ốc với ba gốc glucozơ vòng Trong tinh bột hạt ngũ cốc, phân tử có chiều dài 0.35 - 0.7 àm, chiều dày lớp hạt tinh bột 0.1àm Các phân tử xếp theo phương hướng tâm nên mạch polysacarit phải dạng gấp khúc nhiều lần Bảng 1.1 kích thước số loại tinh bột (6), (15),(32) Tên gọi Kích thước Tên gọi Kích thước hạt (àm) hạt(àm) Ngơ Lúa mì Gạo Đại mạch Lúa Đậu Chuối – 30 Táo – 13 – 50 Khoai tây 15 – 120 3–8 Khoai lang – 50 – 40 Sắn – 33 – 10 Huỳnh tinh 10 – 50 30 – 50 Cây nốt 10 – 70 – 60 Ngày nay, phương pháp hiển vi quang học hiển vi điện tử, hình dáng cấu tạo hạt số tinh bột minh hoạ rõ ràng Nghiên cứu nhiều tác giả (32), (35) cho thấy hình dạng kích thước hạt nhiều tinh bột gạo, khoai tây, lúa mì, lúa mạch, ngơ, sắn huỳnh tinh… Theo tinh bột gạo có hình đa giác có khuynh hướng kết tụ với thành chùm, tinh bột sắn có hạt hình cầu, hình trứng hình mũ, cạnh bị nứt thường bị trũng, tinh bột khoai tây có hình dạng elip http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN dẹt hình cầu, tinh bột ngơ có hình đa giác, số hạt có dạng hình tròn, tinh bột lúa mì có dạng cầu phẳng hình elip KIL OBO OKS CO M 1.1.3 Thành phần hố học tinh bột Tinh bột khơng phải hợp chất đồng thể mà gồm hai polysacarit khác nhau: Am Ap Trong ngun liệu khác hàm lượng Am Ap khơng giống Thường tỉ lệ Am Ap tinh bột 1/4 cho bảng 1.2 Tinh bột Amiloza (%) Amilopectin (%) Gạo nếp Rất 100 Gạo tẻ 17 (18 - 20) 83 Khoai mì 17 (14 - 27) 83 Khoai tây 19 - 22 (20 -32) 78 – 81 Ngơ 21 – 23 (20 – 32 ) 77 – 79 Đại mạch 20 – 25 75 – 80 Lúa mì 22 – 24 ( 23 – 28 ) 76 – 78 Chuối 25 – 55 45 - 75 1.1.3.1 Cấu tạo tính chất Am Phân tử Am bao gồm chuỗi xếp song song Am dạng tinh thể có cấu trúc xoắn ốc, vòng xoắn gồm phân tử glucozơ Khi hạt tinh bột, dung dịch trạng thái bị thối hố, Am thường có cấu trúc mạch giãn, thêm tác nhân kết tủa vào Am chuyển thành dạng xoắn ốc trạng thái xoắn ốc, Am cho màu xanh với iơt Đường kính xoắn ốc 12,97 Ao, chiều cao 7,91 Ao Phân tử Am có đầu khử đầu khơng khử, đầu khử có nhóm – OH glucozit Các gốc Am gắn lại với nhờ liên kết ỏ - 1,4 glucozit tạo nên chuỗi dài khoảng 500 -2000 đơn vị glucozơ, phân tử lượng trung bình 10000 - 300000 Am mạch thẳng tạo màng sợi với độ bền độ mềm dẻo cao Trong http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN phân tử Ap phân nhánh nhiều nên khơng thể tạo dạng sợi nhiều Am màng tạo thành dòn (15), (32),(35) KIL OBO OKS CO M Cấu tạo Am biểu diễn hình 1.2a CH2OH OH CH2OH O O OH OH CH2OH O O O OH OH O OH Am tách từ hạt tinh bột thường có độ hồ tan cao, song khơng bền nhanh chóng bị thối hố Trong đa số trường hợp dung dịch Am nhanh chóng tạo keo nhiệt độ cao Trong dung dịch, phân tử Am có khuynh hướng liên kết lại với tạo tinh thể Nếu tốc độ liên kết chậm Am tạo thành khối khơng tan hạt bị thối hố Còn nhanh dung dịch chuyển thành thể keo Khi tương tác với iơt, Am cho phức màu xanh đặc trưng Iơt tinh khiết khơng cho màu xanh thêm tinh bột Am mà xảy iơt pha KI HI Nếu đun nóng, liên kết hydro bị cắt đứt, chuỗi Am duỗi thẳng iơt bị tách khỏi dung dịch Am nên dung dịch màu xanh (15),(30) Am có khả tạo phức với nhiều cácc hợp chất hữu có cực khơng cực Phức vitamin A với Am thường bền bị oxi hố Do đó, sử dụng Am để bảo vệ vitamin thuốc, thức ăn gia suc cách cho tạo phức với Am (16) 1.1.3.2 Cấu tạo tính chất Ap Trong phân tử Ap, gốc glucozơ gắn với khơng nhờ liên kết – mà nhờ liên kết 1- Vì có cấu trúc nhánh Ap Phân tử Ap có đầu khử (16) Cấu tạo phân tử amilopectin biểu diễn hình 1.2b http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN CH2OH CH2OH O OH O OH O O OH KIL OBO OKS CO M OH CH2OH CH2 O O OH O OH OH O OH CH2OH O OH O OH Cấu trúc phân tử amilopectin bao gồm nhánh trung tâm (chứa liên kết – 4) từ nhánh phát nhánh phụ có chiều dài khoảng vài chục gốc glucozơ Phân tử lượng Ap có khoảng 5.105-1.106 Ap phân bố ngồi hạt (33) Khác hẳn với Am, Ap hồ tan nước đun nóng tạo nên dung dịch có độ nhớt cao Khi đun nóng làm thay đổi sâu sắc khơng thuận nghịch cấu trúc phân tử Ap gây trạng thái hồ hố tinh bột Phản ứng màu Ap với iơt xảy kết hình thành nên hợp chất hấp thụ (16) Phản ứng với lectin phản ứng đặc trưng Ap Liên kết lectin với monosaccarit chủ yếu liên kết hidro Các nhóm OH C2, C4, C6 gốc monosacarit liên kết với lectin Nghĩa muốn kết tủa với lectin phân tử polysacarit bắt buộc trạng thái nhánh (15) 1.1.4 Các tính chất tinh bột 1.1.4.1 Tính chất vật lý a Tính chất hấp thụ Hạt tinh bột có cấu tạo lỗ xốp nên tương tác với chất hấp thụ bề mặt bên bên ngồi tinh bột tham dự Vì q trình bảo quản, sấy chế biến thuỷ nhiệt cần phải quan tâm tới vấn đề Các ion liên kết với tinh bột thường ảnh hưởng đến khả hấp thụ tinh bột Khi nghiên cứu khả hấp thụ chất điện li hữu có ion lớn xanh metylen (tích điện dương) tinh bột, người ta nhận thấy tinh bột hấp thụ xanh metylen tốt Đường đẳng nhiệt hấp thụ loại tinh bột khơng giống Đường đẳng nhiệt hấp thụ loại tinh bột phụ thuộc cấu tạo bên hạt khả trương nở chúng (27) http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN b Độ hồ tan tinh bột Am tách từ tinh bột có độ hồ tan cao song khơng bền nhanh chóng bị KIL OBO OKS CO M thối hố trở nên khơng hồ tan nước Ap khơng hồ tan nước nhiệt độ thường mà hồ tan nước nóng Trong mơi trường axit tinh bột bị thuỷ phân tạo thành ‘tinh bột hồ tan’ Nếu mơi trường axit mạnh sản phẩm cuối glucozơ Còn mơi trường kiềm, tinh bột bị ion hố phần có hydrat hố tốt Tinh bột bị kết tủa cồn, cồn dung mơi tốt để tăng hiệu thu hồi bột 1.1.4.2 Tính chất hố học tinh bột a Phản ứng với iốt Khi tương tác với iot Am cho phức màu xanh đặc trưng Vì iốt coi thuốc thử đặc trưng để xác định hàm lượng Am tinh bột phương pháp trắc quang Để phản ứng với iơt, phân tử Am phải có dạng xoắn ốc để hình thành đường xoắn ốc đơn Am bao quanh phân tử iơt Các dextrin có gốc glucozơ khơng cho phản ứng với iơt khơng tạo thành vòng xoắn ốc hồn chỉnh Axit số muối KI, Na2SO4 tăng cường độ phản ứng Cloral hydrat số chất khác lại ức chế cường độ phản ứng Am với hình thể xoắn ốc hấp thụ 20% khối lượng iơt tương ứng với vòng xoắn ốc phân tử iơt Trong phân tử I2- Am, phân tử iơt chui vào vùng ưa béo xoắn ốc Với Ap xảy tương tác với iơt, Ap cho màu tím đỏ Về chất phản ứng màu với iơt Ap xảy hình thành nên hợp chất hấp phụ b Khả tạo phức Ngồi khả tạo phức với iơt, Am có khả tạo phức với nhiều hợp chất hữu có cực khơng có cực như: rượu no (izoamylic, butylic, izoprotylic), rượu vòng, phenol, xeton thấp phân tử, axit béo dãy thấp axit béo dãy cao, este mạch thẳng mạch vòng, dẫn xuất benzen có nhóm andehit, nitro parafin… Khi tạo phức với Am, chất tạo phức chiếm vị trí bên dọc theo xoắn ốc tương tự iốt http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Ngồi ra, Ap cho phản ứng đặc trưng với lectin Về chất phản ứng protein với polysacarit có mạch nhánh Khi lectin liên kết với ỏ - D – glucopiranozic nằm đầu cuối khơng khử Ap làm cho Ap kết tủa KIL OBO OKS CO M tách khỏi dung dịch 1.1.4.3 Tính chất lưu biến Trong dung dịch phân tử Am có khuynh hướng liên kết lại với để tạo tinh thể Khi liên kết xảy với tốc độ chậm Am tạo khối khơng tan hạt bị thối hố Khi tốc độ đạt nhanh dung dịch chuyển thành thể keo Am thối hố khơng hồ tan nước lạnh có khả liên kết với lượng nước lớn gần lần trọng lượng chúng Nếu để Am lượng nước lần tồn nước bị hấp thụ Am tạo keo Keo Am nhiệt độ thường khối trắng đục, khơng thuận nghịch, khơng có tượng co Nghiên cứu keo Am kính hiển vi điện tử, người ta thấy chúng có cấu tạo hạt rõ rệt, chứng tỏ tính khơng tan kiểu tinh thể (15) 1.1.4.4 Sự trương nở tượng hồ hố tinh bột Khi hồ tan tinh bột vào nước có tăng thể tích hạt hấp thụ nước làm hạt tinh bột trương phồng lên Hiện tượng gọi tượng trương nở tinh bột Độ tăng kích thước trung bình số loại tinh bột ngâm vào nước sau: tinh bột bắp 9.1%, tinh bột khoai tây 12.7%, tinh bột khoai mì 28.4% (36), (16) Một số kết nghiên cứu (30) xác định yếu tố ảnh hưởng đến trương nở hồ tan tinh bột loại nguồn gốc tinh bột, ảnh hưởng q trình sấy, lão hố tinh bột, phương thức xử lý nhiệt ẩm, ảnh hưởng chất béo cho vào… Trên 55 – 70 0C, hạt tinh bột trương phồng hấp thụ nước vào nhóm hydroxyl phân cực Khi độ nhớt dung dịch tăng mạnh Kéo dài thời gian xử lý nhiệt, gây nổ vỡ hạt tinh bột, thuỷ phân phần hồ tan phần phần tử cấu thành tinh bột, kèm theo giảm độ nhớt dung dịch Như nhiệt độ để phá vỡ hạt, chuyển tinh bột từ trạng thái đầu có mức độ oxi hố khác thành dung dịch keo gọi nhiệt hồ hố (15), (16), (32), (35) http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Nhiệt độ hồ hố khơng phải điểm mà khoảng, nhiệt độ thấp nhiệt mà hạt tinh bột bắt đầu tính lưỡng chiết, nhiệt độ cao nhiệt độ khoảng 10% hạt tinh bột chưa tính lưỡng chiết (15) KIL OBO OKS CO M Tuỳ thuộc điều kiện hồ hố nhiệt độ, nguồn gốc tinh bột, kích thước hạt pH mơi trường, nhiệt độ phá vỡ trương nở hạt biến đổi khoảng rộng Phần lớn tinh bột bị hồ hố nấu trạng thái trương nở sử dụng nhiều trạng thái tự nhiên Bảng nhiệt độ hồ hố số tinh bột tự nhiên (15) Tinh bột tự nhiên Nhiệt độ hồ hố Bắp 62 -73 Bắp nếp 62.5 -72 Lúa miến 68 -75 Lúa miến nếp 67.5 -74 Gạo 68 -74.5 Lúa mì 59.5 - 62.5 Sắn 52 – 59 1.1.4.5 Độ nhớt hồ tinh bột Một tính chất quan trọng tinh bột có ảnh hưởng đến chất lượng kết cấu nhiều sản phẩm thực phẩm độ nhớt độ dẻo Phân tử tinh bột chứa nhiều nhóm hydroxyl có khả liên kết với làm cho phân tử tinh bột tập hợp lại đồ sộ hơn, giữ nước nhiều khiến cho dung dịch có độ đặc, độ dính, độ dẻo độ nhớt cao hơn, phân tử di chuyển khó Yếu tố ảnh hưởng đến độ nhớt dung dịch tinh bột đường kính biểu kiến phân tử hạt phân tán, đặc tính bên tinh bột kích thước, thể tích, cấu trúc bất đối xứng phân tử Nồng độ tinh bột, pH, nhiệt độ, ion Ca2+, tác nhân oxi hố, thuốc thử phá huỷ cầu hidro làm cho tương tác phân tử tinh bột thay đổi, làm cho độ nhớt thay đổi theo http://kilobooks.com Hình 1: Nhiễu xạ Ronghen tinh bột khơng biến tính KIL OBO OKS CO M THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Hình 2: Nhiễu xạ Ronghen tinh bột biến tính axit KIL OBO OKS CO M http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN http://kilobooks.com Hình Nhiễu xạ Ronghen tinh bột biến tính H2O2 KIL OBO OKS CO M THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN K I L O B O O K S C O M Hình 4: Phổ hấp thụ hồng ngoại tinh bột khơng biến tính http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN K I L O B O O K S C O M Hinh 5: Phổ hấp thụ hồng ngoại tinh bột biến tính axit http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN K I L O B O O K S C O M Hình 6: Phổ hấp thụ hồng ngoai tinh bột biến tính dung dịch kiềm http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN K I L O B O O K S C O M Hình 7: Phổ hấp thụ hồng ngoại tinh bột biến tính H2O2 http://kilobooks.com KIL OBO OKS CO M THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Hình 8: Phổ SEM tinh bột khơng biến tính Hình 9: Phổ SEM tinh bột biến tính axit http://kilobooks.com KIL OBO OKS CO M THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Hình 10: Phổ SEM tinh bột biến tính dung dịch kiềm Hình 11: Phổ SEM tinh bột biến tính H2O2 http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN TÀI LIỆU THAM KHẢO KIL OBO OKS CO M 1) Nguyễn Ngọc Dũng (2000), Biến tính tinh bột sử dụng tinh bột biến tính, Luận văn Thạc Sĩ, Đại học Đà Nẵng 2) Nguyễn Mạnh Dũng, Mai Văn Lề (1994) ‘ Tính chất tinh bột số giống khoai mỡ phổ biến có giá trị’, Tạp chí sinh học số 17, Tr 40 – 42 3) Huỳnh Cơng Định (1993), Nhgiên cứu sản xuất dextrin phương pháp axit ứng dụng sản xuất thuốc trừ sâu nhang trừ muỗi, Luận văn Thạc Sĩ, Trường Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh 4) FAO (1995), Chế biến tinh bột qui mơ lớn,vừa nhỏ, Tập san dịch vụ nơng nghiệp 98 5) Phạm Văn Hùng (2000), Xác định số tính chất tinh bột sắn, khoai lang, khoai tây, dong riềng nghiên cứu số thơng số cơng nghệ sản xuất tinh bột biến tính axit HCl, Luận văn Cao học, Trường Đại học Bách Khoa hà Nội 6) Mai Văn Lề, Bùi Đức Hợi (1986), Bảo quản lương thưcj, Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội 7) Đỗ Tất Lợi, Ngơ Văn Thu, Dược liệu học vị thuốc Việt Nam, tập Nhà xuất y học thể dục thể thao Hà Nội 8) Đặng Văn Lợi (2000) Chuyển hố sinh học bã sắn từ q trình sản xuất tinh bột làm thức ăn gia súc, Luận án Tiến Sĩ Khoa học kỹ thuật , Đại học Đà Nẵng 9) Vũ Tiến Nam (1992) Nghiên cứu sản xuất maltodextrin dùng thực phẩm dược phẩm có số DE từ 15 đến 30, Luận van Cao học, Đại học Bách Khoa Thành Phố HCM 10) Lê Huy Ngọ (2003), ‘ Nơng nghiệp, nơng thơn năm2002 định hướng năm 2003’, ạp chí hoạt ộng khoa học số 525 tháng 11) Nguyễn Cơng Ngữ (1989), Nhiên cứu sản xuất tinh bột từ sắn lát khơ, tạp chí khoa học Kỹ thuật Nơng nghiệp số 12, tr 563- 564 12) Niên Giám thống kê 1998, Nhà xuất thống kê http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN 13) Lê Khánh Trai, Hồng Hữu Như (1979), ứng dụng xác suất thống kểtong y học, Nhà xuất khoa học kỹ thuật KIL OBO OKS CO M 14) Lê Khánh Trai (1991),’Tìm hiểuvề cát căn’, tạp chí nơng nghiệp số 4, tr 20 – 22 15) Lê Ngọc Tú (chủ biên ), Bùi Đức Hợi, Lưu Duẩn, Ngơ Hữu Hợp, Đặng Thị Thu, Nguyễn Trọng Cẩn (1999), Hố học thực phẩm, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội 16) Lê Ngọc Tú (Chủ biên), La Văn Chứ, Đặng Thị Thu, Phạm quốc ThăngNguyễn Thị Thịnh, Bùi Đức Hợi, Lưu Duẩn, Lê Dỗn Biên (2000), Há sinh cơng nghiệp Nhà xuất khoa hcọ kỹ thuật , Hà Nội 17) Ali, SZ &Kempf, W (1986),’ On the degradation of photo starch during acid modificaton and hypochloride oxidation Starch Staerke, 38, 83, 86 18) Banks,W, Greenwood, C T, $ Khan, K, M (1971), ‘The interaction of linear amilose oligomers ưith iodine, Carbonhydrate Research, 17,25- 53 19) Banks, W, Greendwood, C, T, & Muir D,D, (1971), The charaacterrization of starch and its component, Part 3, Staerke 23, PP:118 -124 20) Banks, W, Greenwood, C T (1975), Starch and its component, Johm Wiley & Sná, New york, chap.5.5 and chap 6.2 21) Bhattacharya, K R (1979), Starch and its dervivatives: their properties and fơd uses, Proceedings of the Sympóium on the Status and Prospects of the Confectionery Industry in India, AFST, CFTRI, 25 -26 May, Mysore, pp 42- 55 22) Bates, F.L., Frech, D & Rundle, R, E (1943), Amilose and amilopectin contents of starch determined by their iodine complex formation Journal of the American Chemical Society 65, pp 142 -148 23) Ceh, M, Stropnik, C, &Leskovar, S (1976), Potentiometric determination of molecular weights of starch, Starch Staerke, 28, 51- 54 24) Ciesla K, Zoltowski T, Mogilevsky L Y (1991), Detection of starch transformation undegamma irradition by small angle X- ray Scattering Starch/Staerke 43, p 11 http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN 25) Chamberlain, E K, M A Kao (1999), Rheological properties of acid convertded waxy maize starché in water and 90% DMSO/10% water, Carbohrydrat Polymers 40, 251 – 260 KIL OBO OKS CO M 26) Chen C R, Ramaaswamy, H.S (1999), Rheology of tapioea of starch, Food Research International 32, pp 319-325 27) Cowie, J M O naand Greenwood, C T (1957), Physiochemient studies on starvhes, V, The effect of acid on potaote granules, J Chemi Soc 2658 28) Degerin, E F (1953), Oxidized dervatives of starch, in Starch and Ita Dervative, 3rd ed Radley,J.A., Ed., Chapman and Hall, London, Chap 16 29) Faust, M Massey, Lm, Jr (1966), The effect of ionding radiation on starch breakdown inbarley endosperm, Rad Research 29, 33 30) Harry W Leach, L.D MeCowen and Thomas J Schoch (1959),Sweling and Solubility Paterrns of Various Starches, In Structure of grannle vol 56 Now, pp.534 -543 31) Keerchoff, G S C (1811), in R.P Walton Acomp rehensive Survey of Starch Chemistry, Chemical Catalog Co, New York 32) Maura M Bean and Carole S Setser 91994), polysaccharides, Sugars and Sweeteners, Food Theory and Modifications, Jane Bowers, Editor, Maemillan Publishing Company, New York 33) Roy L Whistler (1984), Histiry and Fuhae Expectation of Starch Use, Chemistry and Technology, nd ed, Whistles, R L Bemiler, J N and Paschall, E.F., Academic Press, Orlando, chap 34) Schmorak, J, Mejzder, D and Lewis, M (1985), A study of the mild axidation of wheat starch and waxy maize starch by sodium hypoclorite in the alkaline pH range, die Starke, 15, 217 35) Wurzurb, O B (1984), Modification starches: Properites and uses, CRC Press, Inc Boca Raton, Florida 36) 2001 AACC Annual Meeting, Charlotte, North Carolina,October 14- 18, 2001 http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Nghiên cứu biến tính tinh bột phương pháp hố học (LV ; 15) MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU KIL OBO OKS CO M PHẦN TỔNG QUAN Chương 1: TINH BỘT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP BIẾN TÍNH TINH BỘT 1.1 Giới thiệu tổng qt tinh bột 1.1.1 Khái niệm chung 1.1.2 Hình dáng, kích thước cấu trúc hạt tinh bột 1.1.3 Thành phần hố học tinh bột 1.1.3.1 Cấu tạo tính chất Am 1.1.3.2 Cấu tạo tính chất Ap 1.1.4 Các tính chất tinh bột 1.1.4.1 Tính chất vật lý 1.1.4.2 Tính chất hố học tinh bột 1.1.4.3 Tính chất lưu biến 1.1.4.4 Sự trương nở tượng hồ hố tinh bột 1.1.4.5 Độ nhớt hồ tinh bột 1.1.4.6 Khả tạo gel thối hố gel tinh bột 1.1.4.7 Khả tạo hình tinh bột 1.1.4.8 Khả phồng nở tinh bột 1.2 Tinh bột biến tính phương pháp biến tính tinh bột 1.2.1 Tinh bột biến tính 1.2.2 Phương pháp biến tính tinh bột tác nhân vật lí 1.2.2.1 Biến tính trộn với chất rắn trơ 1.2.2.2 Biến tính hồ hóa sơ 1.2.2.3 Biến tính gia nhiệt khơ nhiệt độ cao 1.2.3 Phương pháp biến tính tinh bột enzim 1.2.4 Phương pháp biến tính tinh bột tác nhân hố học 1.2.4.1 Biến tính phương pháp oxi hố 1.2.4.2 Biến tính xử lí tổ hợp để thu tinh bột keo đơng 1.2.4.3 Biến tính cách gắn thêm nhóm photphat 1.2.4.4 Biến tính tinh bột cách tạo liên kết ngang http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN 1.2.4.5 Biến tính axit 1.3 Ứng dụng tinh bột biến hình 1.3.1 Khả tạo gel KIL OBO OKS CO M 1.3.2 Khả tạo độ xốp, độ cứng 1.3.3 Khả tạo độ trong, độ đục cho sản phẩm 1.3.4 Khả tạo kết cấu 1.3.5 Khả giữ mùi, giữ ẩm 1.3.6 Hạn chế tác động vi sinh vật Chương 2: TÌNH HÌNH SẢN XUẤT, SỬ DỤNG, NGHIÊN CỨU TINH BỘT VÀ TINH BỘT BIẾN HÌNH TRÊN THẾ GIỚI 2.1 Tình hình sản xuất sử dụng sản phẩm tinh bột nước giới 2.1.1 Lịch sử phát triển nghành sản xuất tinh bột 2.1.2 Tình hình sản xuất sử dụng sản phẩm tinh bột giới 2.1.3 Tình hình sản xuất sử dụng tinh bột Vệt Nam 2.2 tình hình nghiên cứu tinh bột tinh bột biến tính nước giới 2.2.1 Những phương pháp nghiên cứu tinh bột giới nước ta 2.2.2 Những nghiên cứu biến tính tinh bột nước ta giới Chương 3: THỰC NGHIỆM 3.1 Hố chất dụng cụ 3.1.1 Hố chất 3.1.2 Dụng cụ máy móc 3.2 Thực nghiệm 3.2.1 Thực biến tính tinh bột 3.2.1.1 Thực biến tính tinh bột axit 3.2.1.2 Biến tính dung dịch kiềm NaOH pH =10 3.2.1.3 Biến hình H2O2 (36) 3.2.2 Phân tích mẫu thực nghiệm 3.2.3 Kết thực nghiệm 3.2.3.1 Kết biến tính tinh bột axit 3.2.2.2 Kết biến tính tinh bột dung dịch kiềm http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN 3.2.2.3 Kết biến tính tinh bột dungdịch H2O2 KIL OBO OKS CO M 3.2.3.4 Kết đo thời gian chảy mẫu bột thu từ thực nghiệm 3.2.3.5 Nghiên cứu cấu trúc tinh bột biến tính phương pháp vật lí TÀI LIỆU THAM KHẢO [...]... chất của phương pháp có thể phân loại các phương pháp biến tính tinh bột như sau (15): Phương pháp biến tính tinh bột bằng tác nhân vật lí Phương pháp biến tính tinh bột bằng tác nhân hố học Phương pháp biến tính tinh bột bằng enzim 1.2.2 Phương pháp biến tính tinh bột bằng tác nhân vật lí 1.2.2.1 Biến tính trộn với chất rắn trơ Tinh bột nếu hồ trộn trực tiếp vào nước thì sẽ vón cục Để tinh bột hồ tan... hơn so với ỏ - amilza Sự biến hình tinh bột bởi amilaza dùng để nghiên cứu cấu trúc của phân tử glucogen và Ap (15) 1.2.4 Phương pháp biến tính tinh bột bằng tác nhân hố học Cả những phân tử tinh bột ở dạng tự do và hạt đều là đối tượng đề biến tính hố học Vì vậy tinh bột được biến tính bằng nhiều phương pháp khác nhau như biến tính bằng axit, bằng phương pháp oxi hố, phương pháp liên kết ngang (như... hình nghiên cứu tinh bột và tinh bột biến tính trong nước và trên thế giới 2.2.1 Những phương pháp nghiên cứu về tinh bột trên thế giới hiện và ở nước ta Trong q trình nghiên cứu về các tinh bột, một số kết quả đã được cơng bố các nhà khoa học (18), (19), (22) đã dánh giá tỉ lệ Am và Ap bằng các phương pháp chuẩn độ ampe, phương pháp chuẩn độ điện tử hoặc phương pháp so màu với iơt Tuy nhiên các phương. .. trình biến tính Sự thay đổi các tính chất lưu biến của tinh bột ngơ trong q trình biến tính theo phương pháp Ali và Kemf đã được Chamberlain và Rao (25) nghiên cứu bằng cách sử dụng Dimetyl sulfoxit (DMSO) 90% Kang và các cộng sự đã nghiên cứu bến tính tinh bột bằng bức xạ gamma Biến hình bằng bức xạ gamma với 4 loại peroxit vơ cơ đã qua thử nghiệm đã đạt hiệu quả tốt trên tinh bột ngơ Tinh bột ngơ biến. .. (15), (16) 1.2 Tinh bột biến tính và các phương pháp biến tính tinh bột 1.2.1 Tinh bột biến tính Tinh bột ở dạng khơng biến tính, khi sử dụng trong cơng nghiệp thực phẩm bị hạn chế Ví dụ, các hạt tinh bột ngơ nếu ở dạng chưa biến tính, khi đun nóng sẽ dễ dàng hydrat hố, trương nhanh rồi vỡ hạt làm giảm độ nhớt để tạo nên một khối keo và dễ chảy Vì vậy làm hạn chế phạm vi ứng dụng của tinh bột này trong... với tinh bột biến tính bằng axit Tinh bột oxi hố bởi natri hypoclorit có khuynh hướng tạo màng đồng nhất, ít bị co lại và ít bị gãy hơn so với những loại tinh bột biến tính bằng axit hoặc chưa biến tính Dạng màng của nó có khả năng hồ tan trong nước cao hơn so với tinh bột chưa biến tính hoặc biến tính bằng axit Thuộc tính này là do nhóm ưa nước cacboxyl được hình thành trong q trình oxi hố 1.2.4.2 Biến. .. giấy Singh và Ali đã nghiên cứu ảnh hưởng của các loại axit khác nhau là axit HCl, HNO3 đến q trình KIL OBO OKS CO M biến tính tinh bột trên nhiều tinh bột khác nhau như lúa mì, ngơ, kê, đậu vàng, đậu xanh, khoai tây và sắn Sự thay đổi khối lượng phân tử của tinh bột và tinh bột biến tính được xác định bằng phương pháp biến tính nhẹ của Ali và Kemf (17), Ceh và các cộng sự (23) Bằng sắc kí hấp thụ gel... Am trong tinh bột sắn, khoai lang, khoai tây, dong riềng Đó là cơ sở để tác giả tiến hành biến tính tinh bột bằng phương pháp axit và ứng dụng trong cơng nghiệp sản xuất giấy… Các kết quả nghiên cứu về một số tính chất như kích thước, nhiệt độ hồ hố, mức độ trùng hợp của tinh bột một số giống khoai mỡ phổ biến và có giá trị cũng đã được đề cập đến (2) 2.2.2 Những nghiên cứu về biến tính tinh bột ở nước... hình tinh bột phù hợp theo u cầu sử dụng người ta tiến hành biến tính tinh bột Nói chung mục đích của biến tính tinh bột là làm thay đổi cấu trúc của phân tử tinh bột bằng các tác nhân vật lí, enzim hay hố học Từ đó mang lại cho tinh bột nhiều tính chất mới Vì thế nó mở phạm vi sử dụng của tinh bột trong http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN nhiều nghành cơng nghiệp khác nhau Bất kỳ những tinh. .. 2%), biến tính ở nhiệt độ 55 – 60oC trong thời gian 0.5 – 4.5 giờ Kể từ đó, một số cơng nhân đã biến tính tinh bột bằng axit HCl, H2SO4 với điều kiện nồng độ, nhiệt độ, thời gian khác nhau để tạo ra nhiều sản phẩm tinh bột biến tính khác nhau Ngày nay, theo Wurzburg, người ta đã biến tính tinh bột bằng cách đun nóng tinh bột lỗng 36 – 40% ở nhiệt độ 40 - 60oC (thấp hơn nhiệt độ hồ hố của tinh bột) ... http:/ /kilobooks. com Hình 1: Nhiễu xạ Ronghen tinh bột khơng biến tính KIL OBO OKS CO M THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Hình 2: Nhiễu xạ Ronghen tinh bột biến tính axit KIL OBO OKS CO M http:/ /kilobooks. com... http:/ /kilobooks. com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN http:/ /kilobooks. com Hình Nhiễu xạ Ronghen tinh bột biến tính H2O2 KIL OBO OKS CO M THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN http:/ /kilobooks. com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN... thái học tinh bột Đến thời Meyer thiết lập khái niệm cấu trúc hạt cơng nhận nhiều người http:/ /kilobooks. com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Theo lý thuyết này, pha lẫn phân tử xếp hạt theo phương