Nghiên cứu ảnh hưởng của các phương pháp biến hình tinh bột đến tính chất chức năng của tinh bột và chất lượng bánh gato

Do tương tác với nước và các chất khác mà tinh bột có thể thay đổi tính chất chức năng vượt trội đó là tất cả những tính chất hóa lý góp phần tạo ra những tính chất đăc trưng và mong muố

ĐẠI HỌC THÁI NGUYấN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NễNG LÂM

LÂM THU TRANG

Tờn đề tài:

Nghiên cứu ảnh hưởng của các phương pháp biến hình tinh bột

đến tính chất chức năng của tinh bột và chất lượng bánh gato

KhóA LUậN TốT NGHIệP ĐạI HọC

Hệ đào tạo : Chớnh quy Chuyờn ngành : Cụng nghệ thực phẩm Khoa : CNSH-CNTP

Khoỏ học : 2010-2014

Thỏi Nguyờn, năm 2014

ĐẠI HỌC THÁI NGUYấN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NễNG LÂM

LÂM THU TRANG

Tờn đề tài:

Nghiên cứu ảnh hưởng của các phương pháp biến hình tinh bột

đến tính chất chức năng của tinh bột và chất lượng bánh gato

KhóA LUậN TốT NGHIệP ĐạI HọC

Hệ đào tạo : Chớnh quy Chuyờn ngành : Cụng nghệ thực phẩm

Khoa : CNSH-CNTP Khoỏ học : 2010-2014 Giảng viờn hướng dẫn: ThS Nguyễn Hữu Nghị

Khoa CNSH - CNTP, trường Đại học Nụng Lõm Thỏi Nguyờn

Thỏi Nguyờn, năm 2014

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô phòng Thí nghiệm Vi sinh khoa Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành đề tài

Đồng thời, tôi xin được cảm ơn các quý thầy cô bộ môn Công nghệ thực

phẩm - khoa Công nghệ sinh học và công nghệ thực phẩm - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã giảng dạy và truyền đạt những kiên thức bổ ích cho tôi trong suốt thời gian học tập và rèn luyện tại trường

Cuối cùng tôi xin gửi tới gia đình, bạn bè và những người thân luôn là nguồn động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu lời cảm ơn chân thành nhất

Thái Nguyên, ngày 05 tháng 06 năm 2014

Sinh viên thực hiện

Lâm Thu Trang

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Đặc điểm hàm lượng tinh bột ở một số loại cây 3

Bảng 2.2 Nhiệt độ hồ hóa một số loại tinh bột 10

Bảng 2.3 Các chỉ tiêu chất lượng bột mì (theo TCVN 4359: 1996) 19

Bảng 2.4 Các chỉ tiêu chọn trứng (TCVN 1858 - 1986) 22

Bảng 3.1 Hệ số quan trọng của từng chỉ tiêu 28

Bảng 3.2 Bảng phân cấp chất lượng sản phẩm 28

Bảng 4.1 Độ ẩm không đổi của tinh bột sắn biến tính 29

Bảng 4.2 Khả năng hòa tan của tinh bột sắn biến tính 29

Bảng 4.3 Độ trương nở của tinh bột sắn 30

Bảng 4.4 Nồng độ tạo gel của tinh bột sắn biến tính 31

Bảng 4.5 Khả năng hấp thụ nước của tinh bột sắn 32

Bảng 4.6 Đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm bánh gato 32

Bảng 4.7 công thức nguyên liệu bánh gato 34

DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1 Hình dạng một số hạt tinh bột khác nhau 5

Hình 2.2 Cấu trúc tinh thể dạng A 6

Hình 2.3 Cấu trúc tinh thể dạng B 7

Hình 2.4 Cấu trúc tinh thể dạng V 8

MỤC LỤC

PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích và yêu cầu nghiên cứu 2

1.2.1 Mục đích nghiên cứu 2

1.2.2 Yêu cầu nghiên cứu 2

1.3 Ý nghĩa của đề tài 2

1.3.1 Ý nghĩa khoa học 2

1.3.2 Ý nghĩa thực tiến 2

PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Tổng quan về tinh bột 3

2.1.1 Khái quát chung về tinh bột 3

2.1.2 Hình thái cấu trúc của tinh bột nói chung và của tinh bột sắn 4

2.1.3 Tính chất hóa lý của tinh bột sắn 8

2.1.4 Tinh bột biến hình và một số phương pháp biến hình tinh bột 11

2.1.2 Tình hình nghiên cứu biến tính tinh bột sắn trong nước 16

2.2 Tổng quan về bánh gato 18

2.2.1 Giới thiệu về bánh gato 18

2.2.2 Tổng quan về nguyên liệu 19

PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

3.1 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 25

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 25

3.1.2 Phạm vi nghiên cứu 25

3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu 25

3.3 Nội dung nghiên cứu 25

3.4 Phương pháp nghiên cứu 25

3.4.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 25

3.4.2 Phương pháp đánh giá cảm quan 28

PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 29

4.1 Ảnh hưởng của các phương pháp biến hình đến tính chất chức năng của tinh bột sắn 29

4.1.1 Ảnh hưởng của các phương pháp biến hình tinh bột đến độ ẩm của tinh bột sắn 29

4.1.2 Ảnh hưởng của các phương pháp biến hình đến độ hòa tan của tinh bột sắn 29

4.1.3 Ảnh hưởng của các phương pháp biến hình đến độ trương nở của tinh bột sắn 30

4.1.4 Ảnh hưởng của các phương pháp biến hình tinh bột đến nồng độ tạo gel của tinh bột sắn 31

4.1.5 Ảnh hưởng của các phương pháp biến hình tinh bột đến khả năng hấp thụ nước của tinh bột sắn 31

4.2 Đánh giá cảm quan và chất lượng sản phẩm bánh gato 32

4.3 Quy trình sản xuất bánh gato 33

4.3.1 sơ đồ quy trình 33

4.3.2 Công thức nguyên liệu 34

4.3.3 Thuyết minh quy trình 34

PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 37

5.1 Kết luận 37

5.2 Kiến nghị 37

TÀI LIỆU THAM KHẢO 38

PHẦN 1

MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Bánh kẹo là một loại thực phẩm phổ biến, tiện dụng trong sinh hoạt hàng ngày của cộng đồng con người, nó là tinh hoa thể hiện một phần văn hóa của nhân loại Bánh kẹo không chỉ xuất hiện thường nhật mà trong những dịp lễ tết hay tổ chức các sự kiện, sự góp mặt của nó làm nên yếu tố đa dạng cho văn hóa của con người mà từ đó có thể nhận ra yếu

tố vùng miền và tập quán sinh hoạt của cả một cộng đồng

Công nghệ sản xuất bánh kẹo đã xuất hiện từ rất lâu, theo những nguồn sử liệu Ai Cập cổ đại thì nghệ thuật làm bánh kẹo đã tồn tại cách đây khoảng 3500 năm Đến thế kỷ XVI, ngành sản xuất mía đường ra đời tại Persia - Ba Tư đặt nền tảng cho cho ngành sản xuất kẹo sau này Đầu tiên là những sản phẩm thủ công chất lượng không cao, thiết bị thô

sơ, thời gian bảo quản rất ngắn Tiếp sau đó khi ngành mía đường tiếp tục phát triển đi vào lĩnh vực thương mại thì công nghệ sản xuất bánh kẹo cũng bắt đầu phát triển mạnh Người

ta biết cho thêm vào bánh kẹo các thành phần khác nữa để tạo ra nhiều chủng loại bánh kẹo phong phú và đa dạng thu hút người sử dụng [21]

Khi xã hội ngày càng phát triển mức sống của con người được nâng cao, nhu cầu

về bánh kẹo ngày một tăng nên bánh kẹo không chỉ được sản xuất ở quy mô nhỏ mà còn ở quy mô công nghiệp và dần giữ một vị trí quan trọng trong ngành công nghiệp thế giới Ở Việt Nam hiện nay, kỹ thuật sản xuất cũng đang phát triển nhanh chóng với các ưu thế về nguồn nguyên liệu dồi dào, phong phú, lực lượng nhân công dồi dào…nên đã dần khẳng

định được thương hiệu của mình trong quá trình hội nhập WTO

Tuy nhiên nhu cầu về bánh kẹo không chỉ để đáp ứng thị hiếu của người tiêu dùng về hương vị và giải trí mà còn có giá trị dinh dưỡng và một số mục đích khác Vì thế việc tìm ra các giải pháp khác nhau để tạo ra các sản phẩm mới hoặc cải thiện chất lượng làm tăng tính chất giá trị của sản phẩm bánh nhằm đáp ứng nhu cầu của con người là việc cần thiết Bởi trong lối sống công nghiệp bận rộn thì các sản phẩm ăn liền, trong đó có các loại bánh, trở thành một trong những thành phẩm không thể thiếu trong đời sống hàng ngày cũng như các dịp lễ đặc biệt như Valentin, lễ Giáng sinh, lễ sinh nhật…như bánh Gato để thể hiện văn minh của con người

Tinh bột sắn là loại tinh bột khá phổ biến ở nước ta được ứng dụng nhiều trong công nghệ sản xuất bánh kẹo Chất lượng của tinh bột có ảnh hưởng rất lớn đến chất

lượng của bánh bởi tinh bột được sử dụng để tạo hình, tạo kết cấu cho sản phẩm [6] Do tương tác với nước và các chất khác mà tinh bột có thể thay đổi tính chất chức năng vượt trội đó là tất cả những tính chất hóa lý góp phần tạo ra những tính chất đăc trưng và mong muốn của thực phẩm có chứa tinh bột như độ giãn nở, độ dai, độ trong, độ đàn hồi ảnh hưởng đến tính chất kết cấu và cấu trúc của thực phẩm nên biến tính tinh bột có thể quyết định đến chất lượng và sự thành công sử dụng của bánh

Xuất phát từ thực tiễn trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên

cứu ảnh hưởng của các phương pháp biến hình tinh bột đến tính chất chức năng của tinh bột và chất lượng bánh gato”

1.2 Mục đích và yêu cầu nghiên cứu

1.2.1 Mục đích nghiên cứu

Sử dụng các phương pháp biến hình tinh bột để làm thay đổi tính chất chức năng của tinh bột sắn nhằm ứng dụng cải thiện tính chất cảm quan, độ dai, mềm và

độ xốp trong sản phẩm bánh Gato

1.2.2 Yêu cầu nghiên cứu

- Nghiên cứu ảnh hưởng của các phương pháp biến hình tinh bột (bằng acid

và hồ hóa sơ bộ) đến tính chất chức năng của tinh bột sắn

- Nghiên cứu ảnh hưởng của tinh bột biến tính (bằng acid và hồ hóa sơ bộ)

đến chất lượng bánh gato

- Xây dựng được quy trình sản xuất bánh gato

1.3 Ý nghĩa của đề tài

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan về tinh bột

2.1.1 Khái quát chung về tinh bột

Tinh bột là một loại polysaccharit dự trữ chủ yếu ở thực vật, có trong các hạt hòa thảo, trong củ, thân cây, lá cây, một lượng đáng kể tinh bột cũng có trong các loại quả như chuối và nhiều loại rau [16]

Tinh bột được tổng hợp từ quá trình quang hợp của cây và được dự trữ trong cấu trúc của chúng dưới dạng năng lượng tiềm tàng Hàm lượng tinh bột trong các loại cây là khác nhau và có thể thay đổi theo thời tiết, mùa vụ, thổ nhưỡng…[9]

Bảng 2.1: Đặc điểm hàm lượng tinh bột ở một số loại cây

Nguồn Kích thước

hạt (nm) Hình dáng

Hàm lượng amilose (%)

Nhiệt độ hồ hóa (°C)

(Nguồn: Lê Văn Hoàng, Tinh bột thực phẩm, NXB Đại học Đà Nẵng)

Tinh bột là loại polysaccarit thực vật tồn tại trong tự nhiên có khối lượng phân tử cao, gồm các đơn vị glucozơ được nối với nhau bởi các liên kết α - glycozit Công thức phân tử của tinh bột là (C6H10O5)n, trong đó n trong khoảng từ 50 đến vài trăm nghìn [6]

Trong thực vật tinh bột thường có mặt dưới dạng không hòa tan trong nước nên có thể tích tụ một lượng nước lớn trong tế bào mà vẫn không ảnh hưởng đến áp

suất thẩm thấu Do đó, có thể thu được một lượng lớn tinh bột từ nhiều nguồn phong phú trong tự nhiên Tinh bột đại diện cho 60-90% tổng sản lượng các loại cây lương thực như ngô, khoai tây, lúa mì, sắn, gạo, đậu, ở một số quả như chuối, táo…[23] Có nhiều loại tinh bột trong đó tinh bột sắn là một trong những loại tinh bột được quan tâm nhiều nhất ở Châu Á, Châu Phi và Mĩ La Tinh [28]

Tinh bột gồm hai thành phần chính là amilose và amilopectin Amilose là polysaccarit mạch thẳng gồm các đơn vị glucose liên kết với nhau bởi liên kết α-1,4-glycozit [1]

Phân tử amilose có một đầu khử và một đầu không khử Hàm lượng amilose hòa tan theo hình thức phân tán dạng keo trong nước nóng trong khi amilopectin là hoàn toàn không hòa tan [14] Khi được phân tán trong dung dịch hoặc ở trạng thái thoái biến, amilose thường có cấu trúc mạng giãn, khi thêm tác nhân kết tủa vào amilose mới chuyển thành dạng xoắn ốc [22]

Amilopectin là polysaccarit mạch nhánh ngoài mạch chính có liên kết glycozit còn có mạch nhánh liên kết với mạch chính bằng liên kết α-1,6-glycozit [6]

α-1,4-2.1.2 Hình thái cấu trúc của tinh bột nói chung và của tinh bột sắn

2.1.2.1 Hình dạng, đặc điểm, kích thước của hạt tinh bột sắn

Tinh bột nói chung là loại polysaccharit khối lượng phân tử cao, có công thức phân tử là (C6H10O5)n, gồm các phân tử glucose được nối với nhau bằng các liên kết 1-4 glucozit [6] Các loại tinh bột khác nhau thì có hình dạng và kích thước hạt tinh bột khác nhau Hạt tinh bột có thể là hình tròn, hình đa giác, hình bầu dục… Kích thước và hình dạng của các hạt tinh bột khác nhau dẫn đến tính chất cơ

lý của các loại tinh bột cũng khác nhau như: nhiệt độ hồ hóa…[25]

Hình dạng của tinh bột sắn nói riêng có hình cầu hoặc hình trứng, bề mặt nhẵn mịn Hạt tinh bột sắn có nhiều kích thước khác nhau, kích thước nhỏ, trung bình và kích thước lớn Tuy nhiên hạt chiếm hạt chiếm đa số trong đó có kích thước

khoảng 35 µm [15]

Hình 2.1 Hình dạng một số hạt tinh bột khác nhau [35]

2.1.2.2 Thành phần của tinh bột nói chung và của tinh bột sắn

Trước đây, các nhà khoa học cho rằng tinh bột thương phẩm chỉ có hai thành phần là amilose và amilopectin Nhưng nhiều nghiên cứu gần đây cho thấy tinh bột còn chứa nhiều thành phần khác với hàm lượng rất nhỏ nhưng có khả năng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm [1] Tinh bột sắn có hàm lượng protein, chất béo và hàm lượng cellulose khá thấp Hàm lượng protein trong tinh bột sắn nằm trong khoảng 0.8% đến 2.5% thấp hơn nhiều so với hàm lượng tinh bột gạo 6% Hàm lượng lipit của tinh bột sắn cũng rất thấp khoảng 0.2 đến 0.3% trong khi của tinh bột đậu xanh là 2.4% Lipit trong tinh bột có thể nằm ở dạng liên kết với phân tử amilose Hàm lượng cellulose thì nằm trong khoảng 1.1 đến 1.7% cao hơn hàm lượng của tinh bột ngô 0.4% [10]

Hàm lượng Vitamin và muối khoáng trong tinh bột sắn như sau: Hàm lượng Canxi: 18.8 đến 22.5 mg, hàm lượng photphos là 22.5 đến 25.4 mg, hàm lượng vitamin B1 vào khoảng 0.02 mg….[15]

Ngoài những thành phần nói trên, chủ yếu tinh bột là một hợp chất đồng thể gồm 2 polysaccarit khác nhau là amilose và amilopectin Tỷ lệ amilpse và amilopectin của các loại tinh bột khác nhau thì khác nhau Hàm lượng amilose trong tinh bột sắn khác nhau tùy thuộc vào từng giống khác nhau, thông thường từ 18 đến

25% và hàm lượng amilopectin vào khoảng 75 đến 85% Tinh bột sắn có hàm lượng amylopectin và phân tử lượng trung bình tương đối cao 215000g/mol so với 30500,

133000, 224500 và 276000 tương ứng với của tinh bột ngô, tinh bột lúa mì, tinh bột khoai tây và tinh bột bắp sáp Tinh bột sắn có những tính chất tương tự như các loại tinh bột có chứa nhiều amilopectin như độ nhớt cao, nồng độ tạo gel cao [2]

2.1.2.3 Cấu trúc tinh thể của hạt tinh bột và tinh bột sắn

Tinh bột có bản chất bán tinh thể với nhiều mức độ tinh thể hóa khác nhau, thường từ 15- 45% khi ở dạng hạt Khả năng tạo tinh thể của tinh bột gắn liền với thành phần amylopectin, tinh bột không chứa amylose có mức độ tinh thể hóa không thay đổi Lớp tinh thể của hạt tinh bột được tạo thành từ mạch xoắn kép amilopectin, sắp xếp theo phương tiếp tuyến của bề mặt hạt, đầu không khử hướng vào bề mặt của hạt Các lớp tinh thể vô định hình được sắp xếp với chiều dày theo

đới như sắn [8]

Cấu trúc dạng A:

Hình 2.2 Cấu trúc tinh thể dạng A [34]

Cấu trúc dạng A được hình thành do có sự tác động của con người như: hoạt

động tách tinh bột, gia nhiệt…hoặc được tạo bởi các phân tử amilodextrin Trong

loại cấu trúc này các đường xoắn ốc được xếp chặt trong một đơn vị riêng, với bốn phân tử nước trong một ô đơn vị đó Sự có mặt của các phân tử nước rất quan trọng tuy nhiên không được rõ ràng như cấu trúc dạng B

Cấu trúc này thường được tìm thấy nhiều trong tinh bột của các loại hạt ngũ cốc như: ngô, gạo…

Liên kết hydro là liên kết chủ yếu trong cấu trúc tinh thể dạng A, liên kết này được hình thành giữa các phân tử tinh bột với nhau mà không cần sự có mặt của nước

Cấu trúc dạng B:

Hình 2.3 Cấu trúc tinh thể dạng B [34]

Là dạng cấu trúc phổ biến nhất trong hạt tinh bột, thường được tìm thấy nhiều trong các loại củ cho tinh bột như khoai tây, khoai lang… Trong cấu trúc tinh thể dạng B, các đường xoắn ốc được xếp chặt lại với nhau trong một ô đơn vị sáu cạnh, tạo ra một trục trung tâm với sự có mặt của 36 phân tử H2O

Liên kết chính trong cấu trúc tinh thể dạng B là liên kết hydro giữa tinh bột - nước - tinh bột, chính vì vậy mà sự có mặt của nước trong cấu trúc này rất quan trọng, nó quyết định sợ tạo thành cấu trúc dạng này [23]

Cấu trúc dạng C: Là cấu trúc hỗn hợp của cấu trúc dạng A và dạng B tìm thấy ở một số cây họ đậu và một số loại cây rễ củ nhiệt đới như: sắn

Cấu trúc dạng V:

Hình 2.4 Cấu trúc tinh thể dạng V [34]

Cấu trúc dạng này lần đầu tiên được tìm thấy trong tinh bột hồ hóa, đặc biệt

là trên sự kết tủa của rượu và sự có mặt của các axit béo Cấu trúc dạng V cũng có thể được hình thành bởi các dẫn xuất của tinh bột như: malto aldehit, α tetra amilo, amilodextrin Nó cũng được tìm thấy ở dạng tinh thể hỗn hợp trong tinh bột của một

số giống ngô

Khi có mặt các tác nhân kết tủa thì amilose chuyển thành cấu trúc dạng V, chính vì vậy mà cấu trúc dạng V cũng có hình dạng xoắn ốc và bao bọc của các tác nhân kết tủa bên trong [6]

2.1.3 Tính chất hóa lý của tinh bột sắn

2.1.3.1 Tính chất hấp thụ

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 tham dự Vì vậy trong quá trình bảo quản và chế biến cần hết sức lưu ý đến 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 của các chất điện ly hữu cơ có ion lớn như xanh metylen rất tốt Đường đẳng nhiệt hấp thụ của các loại tinh bột không giống nhau phụ thuộc vào cấu tạo bên trong và độ trương nở của tinh bột đó [28]

Người ta thấy rằng các ion chứa trong tinh bột khi xử lý tinh bột bằng các chất điện ly khác nhau có thể thay thế bằng những ion khác nhau Như vậy, tinh bột

là vật liệu trao đổi ion Khả năng hấp thụ của tinh bột phụ thuộc các cation được

liên kết với tinh bột Các cation có ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ xanh metylen của tinh bột được phân bố theo dãy sau:

Na+> Mg+2> Ba+2> Ca+2

2.1.3.2 Độ hòa tan của tinh bột

Amilose mới tách từ tinh bột có độ hòa tan cao song không bền mà nhanh chóng bị thoái hóa trở nên không thể hòa tan trong nước Amilopectin không hòa tan trong nước ở nhiệt độ thường mà chỉ hòa tan trong môi trường nước có nhiệt độ cao làm phá vỡ cấu trúc hạt tinh bột Trong môi trường acid tinh bột bị thủy phân và tạo thành tinh bột hòa tan Nếu môi trường acid mạnh sản phẩm cuối cùng là glucose Còn môi trường kiềm, tinh bột bị ion hóa từng phần do dự hyddrat hóa tốt hơn Tinh bột bị kết tủa trong cồn, vì vậy cồn là một dung môi tốt để tăng hiệu suất thu hồi bột [16]

2.1.3.3 Sự trương nở và hiện tượng hồ hóa tinh bột sắn

Khi hòa tan tinh bột vào nước, do kích thước phân tử tinh bột lớn, các phân

tử nước xâm nhập , xen kẽ vào các phân tử tinh bột chúng tương tác với nhóm ưa nước (OH) của phân tử tinh bột tạo ra lớp vỏ nước làm cho liên kết giữa các phân tử nước yếu đi, khi đó các phân tử tinh bột sẽ giãn ra và trương lên Khi sự xâm nhập của nước nhiều, quá trình trương nở không hạn chế của các phân tử tinh bột làm phân tử tinh bột tan ra gọi là hiện tượng trương nở

Khả năng trương nở của hạt tinh bột trong nước khi tăng nhiệt độ và cho dung dịch keo là một trong những tính chất quan trọng của tinh bột Ở trạng thái tự nhiên, tinh bột không tan trong nước lạnh vì năng lượng tương tác phân tử trong điều kiện

đó vượt xa năng lượng hydrat hóa Khi hấp thụ nước 25-50% thì hạt tinh bột vẫn

chưa trương nở Khi nhiệt độ tăng thì các liên kết hydro duy trì cấu trúc mixen và các phân tử nước bị phá hủy Người ta thấy rằng, tinh bột ngô ở 50°C thì hút hết 300% nước, ở 70°C là gần 1000% so với trọng lượng ban đầu Và độ trương nở đạt cực đại khi hạt tinh bột hút hết 2500% nước, khi đó chất khô giảm đi 4% [22]

Khi tăng nhiệt độ các liên kết hydro bị đứt các phân tử tinh bột phân tán vào trong dung dịch, các hạt tinh bột bị phá hủy Sự phá hủy hạt tinh bột xem như giới hạn tự nhiên giữa hai trạng thái của tinh bột: tinh bột ban đầu với mức độ hydrat hóa khác nhau với dung dịch keo của tinh bột gọi là sự hồ hóa tinh bột

Nhiệt độ hồ hóa không phải chỉ 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 nhiệt, nhiệt độ cao nhất là nhiệt độ tại đó còn khoảng 10% hạt tinh bột chưa mất đi tính lưỡng chiết [7,31] nó phụ thuộc vào bản chất của tinh bột hay tỷ lệ giữa amilose và amilopectin

Bảng 2.2 Nhiệt độ hồ hóa một số loại tinh bột [8]

Loại tinh bột Nhiệt độ hồ hóa

độ đặc, độ dính, độ dẻo và độ nhớt cao hơn, do đó các phân tử di chuyển khó khăn

hơn Tính chất này càng thể hiện mạnh mẽ ở những tinh bột có hàm lượng amilopectin cao như tinh bột sắn [32]

Yếu tố 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, sự bất đối xứng của phân tử Nồng độ tinh bột, pH,

tương tác của các phân tử tinh bột thay đổi, do đó làm cho độ nhớt thay đổi theo Độ nhớt của tinh bột tăng lên trong môi trường kiềm vì gây ion hóa các phân tử tinh bột làm cho chúng hydrate hóa tốt hơn

Các chất phụ gia thường có ảnh hưởng lớn đến các thực phẩm có chứa tinh bột Nồng độ đường, acid béo sẽ làm giá trị cực đại của độ nhớt tăng lên còn các chất hoạt động bề mặt lại làm tăng nhiệt độ để hồ tinh bột đạt độ nhớt cực đại

Với các muối, khi ở nồng độ thấp sẽ ảnh hưởng không đáng kể đến độ nhớt của hồ tinh bột Ngược lại, khi ở nồng độ cao sẽ làm tăng độ nhớt vì khi đó muối sẽ chiếm lấy các phân tử nước Các anion và cation cũng có ảnh hưởng khác nhau đến hồ tinh bột [9]

2.1.3.5 Khả năng tạo gel, tạo hình và sự thoái hóa gel tinh bột sắn

Tinh bột sau khi hồ hoá và để nguội các phân tử sẽ tương tác và sắp xếp lại với nhau một cách có trật tự để tạo thành gel tinh bột với cấu trúc mạng 3 chiều, để tạo được gel thì dung dịch tinh bột phải có nồng độ vừa phải, phải được hồ hoá để chuyển tinh bột thành trạng thái hoà tan và sau đó được làm nguội ở trạng thái yên tĩnh Trong gel tinh bột chỉ có các liên kết hidro tham gia, có thể nối trực tiếp các mạch polyglucozit hoặc gián tiếp thông qua phân tử nước [1]

Amilose và amilopectin đều có khả năng tạo gel nhưng với mức độ và tính chất khác nhau Để tạo gel thì dung dịch amilose cần có nồng độ từ 1% trở lên Tinh bột sắn là loại tinh bột có hàm lượng amilopectin cao, trong gel amilopectin mạng lưới không gian ba chiều được hình thành do liên kết hydro giữa các mạch bên của phân tử amilopectin và giữa chúng với nước Ở điều kiện 5°C và nồng độ 10% thì amilopectin có thể tạo được thành gel Gel amilopectin kém bền nhiệt, khi nhiệt độ tăng lên đến 40 - 60°C thì gel tinh bột bắt đầu tan ra

Hiện tượng tinh bột đã bị hồ hóa chuyển về trạng thái ban đầu gọi là sư thoái hóa gel tinh bột Hiện tượng thoái hóa là kết quả của sự hình thành liên kết hydro giữa các phân tử amilose vừa có nhóm hydroxyl vừa có nhóm tiếp cận hydro do đó hình thành nhiều cầu hydro giữa các phân tử tinh bột Quá trình thoái hóa gel bao gồm 3 giai đoạn:

Giai đoạn 1: Các mạch được uốn thẳng lại

Giai đoạn 2: Vỏ hydrat bị mất và các mạch định hướng

Giai đoạn 3: Các cầu hydro được tạo thành giữa nhóm OH

Các nghiên cứu cho thấy rằng amilopectin đã thoái hóa có thể quay về trạng thái ban đầu khi tiến hành đun nóng ở 59 - 60°C, tuy nhiên sự thoái hóa của amilose thì không thể khắc phục được ngay cả khi đun nóng ở điều kiện áp suất cao [24]

Bên cạnh đó tinh bột cũng có khả năng tạo hình tốt như tạo mạng tinh bột, để tạo màng thì phân tử tinh bột sẽ dàn phẳng ra, sắp xếp lại và tương tác trực tiếp với nhau bằng liên kết hydro và gián tiếp qua phân tử nước

2.1.4 Tinh bột biến hình và một số phương pháp biến hình tinh bột

Trong thực tế sản xuất, ứng với mỗi một sản phẩm thực phẩm thường đòi hỏi

1 dạng tinh bột hoặc một dẫn xuất tinh bột nhất định Có sản phẩm yêu cầu tinh bột giàu amilose, lại có sản phẩm yêu cầu tinh bột thuần nhất amilopectin Có sản phẩm

cần dạng tinh bột có độ hòa tan tốt, có dạng cần tinh bột bền không bị thoái hóa ở nhiệt độ thấp Có loại cần độ dẻo độ trong, có loại không mong muốn những tính chất đó Vì vậy, để có được những loại hình tinh bột phù hợp người ta phải biến hình tinh bột [8]

Mục đích của biến hình tinh bột nhằm:

Cải biến các tính chất của sản phẩm

Tăng giá trị cảm quan

Tạo mặt hàng mới

Dựa vào bản chất của phương pháp có thể phân loại các phương pháp như sau:

Phương pháp biến hình vật lí

Phương pháp biến hình hóa học

Phương pháp biến hình bằng enzym

* Biến hình tinh bột bằng các tác nhân vật lí

2.1.4.1 Trộn với chất rắn trơ

Tinh bột có ái lực với nước nhưng nếu hòa trực tiếp vào nước thì sẽ bị vón cục Có thể làm cho tinh bột phân tán tốt vào nước nếu đầu tiên đem trộn nó với chất rắn trơ Khi trộn đồng đều sẽ làm cho các hạt tinh bột cách biệt nhau về vật lí

do đó sẽ cho phép chúng hydrat hóa một cách độc lập và không kết thành cục [22]

2.1.4.2 Biến hình bằng hồ hóa sơ bộ

Tinh bột ban đầu được hồ hóa trong một lượng thừa nước, sau đó sấy phun hoặc sấy thùng quay Dưới 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

Do đó 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

Amiloza hoặc tinh bột giàu amiloza (trên 60% amiloza) nếu khuếch tán vào nước dưới áp suất cao hơn áp suất khí quyển rồi sau đó sấy khô thì không bị thoái hóa Người ta thường thêm tinh bột hồ hóa sơ bộ vào các dung dịch khoan (khi khoan các giếng dầu mỏ) nhằm giữ cho dung dịch khoan 1 lượng nước cần thiết [22]

2.1.4.3 Biến hình tinh bột bằng gia nhiệt khô ở nhiệt độ cao

Dextrin là sản phẩm phân giải nửa vời của tinh bột Thực tế pirodextrin thu

được khi gia nhiệt tinh bột khô ở nhiệt độ 175-195°C trong thời gian 7-18h

Phương pháp chế tạo pirodextrin như sau:

- Phun acid (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 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 [12] Khi dextrin hóa thường xảy ra 2 phản ứng sau:

- Phân giải tinh bột thành sản phẩm có khối lượng phân tử thấp hơn

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 hình 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 (95-1200°C), dextrin vàng (120-1800°C), pirodextrin (170-1950°C)

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 lượng phân tử lớn hơn dextrin vàng do đó dung dịch cũng bền hơn

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

Keo dextrin có thêm các phụ gia để làm biến đổi tính chất các dung dịch và của màng dextrin Natri tetraborat là một trong những phụ gia được dùng rộng rãi cùng với dextrin Có thể thêm borat đến 20% khối lượng của keo Thêm borat sẽ làm tăng độ nhớt của dung dịch dextrin, tăng độ bền và khả năng dính của nó Đường, mật rỉ, glyxerin và các hợp chất polyhydroxit thêm vào keo dextrin để tăng tính dẻo của màng

và giảm độ giòn khi độ ẩm thấp Các dextrin được dùng để hồ sợi

Pirodextrin còn được dùng để làm chất làm đặc cho các thuốc nhộm sợi, dùng làm dung môi và chất mang các chất màu [4]

* Biến hình tinh bột bằng các tác nhân hóa học

2.1.4.4 Biến tính tinh bột bằng acid

Dưới tác dụng của acid, một phần liên kết giữa các phân tử và trong phân tử tinh bột bị thủy phân tạo ra những đoạn mạch ngắn do đó làm cho kích thước phân

tử giảm đi và tinh bột thu được những tính chất mới Nếu tiến hành trong điều kiện khắc nghiệt hơn thì sẽ xảy ra quá trình khử trùng hợp hoàn toàn tinh bột [10] Quá trình thuỷ phân bằng acid trải qua hai bước:

- Sự tác động nhanh lên vùng vô định hình

- Sự tác động chậm hơn rất nhiều lên các vùng tinh thể

Tốc độ thủy phân tinh bột phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như loại acid, nồng độ acid, nhiệt độ, cấu trúc hạt tinh bột Các yếu tố khác nhau sẽ ảnh hưởng đến quá trình thuỷ phân tinh bột ở những mức độ khác nhau Tomasik [32] đã biến tính tinh bột bằng cách đun nóng tinh bột loãng 6 - 40% ở nhiệt độ 40 - 60°C (thấp hơn nhiệt độ hồ hoá của tinh bột) với axit HCl trong nhiều giờ Sau đó, trung hoà, lọc, rửa và sấy khô

Sau khi thuỷ phân acid, hàm lượng amylozơ giảm nhẹ và tinh bột vẫn duy trì

được kiểu kết tinh ban đầu Acid chủ yếu tấn công vào vùng vô định hình bên trong

hạt tinh bột và cả amylose và amylopectin đều bị thuỷ phân đồng thời bởi acid

Việc xử lý tinh bột biến tính bằng acid làm thay đổi nhiều tính chất so với tinh bột chưa biến tính và có thêm những tính chất mới, chỉ còn giống tinh bột ban

đầu ở hình dạng vật lý, không có sự thay đổi trực tiếp về dạng hạt mà chỉ có sự thay

đổi nhỏ về tính lưỡng chiết hạt Tinh bột biến tính bằng acid so với tinh bột ban đầu

có những tính chất như độ kết tinh tương đối, giảm ái lực ion, độ nhớt đặc trưng bé hơn, nhiệt độ hồ hoá cao hơn, áp suất thẩm thấu cao hơn do khối lượng phân tử bé hơn, khi hồ hoá trong nước nóng hạt trương nở kém hơn Trong nước ấm có nhiệt

độ thấp hơn nhiệt độ hồ hoá thì độ hoà tan cao hơn Tinh bột biến tính bằng acid có

sự thay đổi nhiều về tính chất so với tinh bột chưa biến tính và có thêm những đặc tính mới, chỉ còn giống tinh bột ban đầu ở hình dạng vật lí, chỉ có sự thay đổi nhỏ

về tính lưỡng chiết mà không có sự thay đổi trực tiếp về hình dạng hạt [9]

Tinh bột biến tinh bằng axit có sự thay đổi lớn về cấu trúc mạch tinh bột làm cho nhiệt độ hồ hoá bị thay đổi Nói chung tinh bột nào có mức độ phân cắt cao hơn thì nhiệt độ hồ hoá cao hơn Ngoài ra, cũng có thể nhận thấy rằng khi bị phân cắt thành các phân tử nhỏ, tuy mạch tinh bột ngắn hơn nhưng không đồng đều Phân tử tinh bột biến tính có kích thước ngắn hơn nên dễ dàng sắp xếp chặt chẽ hơn làm cản trở quá trình hydrat hoá và trương nở của tinh bột Mặt khác, cũng có thể lúc đó trong hạt mức độ trật tự của các mixen đã tăng lên, các mạch tinh bột nằm trong vùng vô định hình bị thuỷ phân nên các mixen đó liên kết với nhau, tạo ra những mảng mạch khá lớn và vì vậy nhiệt độ hồ hoá tăng lên

Có hai phương pháp biến hình bằng acid đó là:

Biến hình tinh bột bằng acid trong môi trường nước

Biến hình tinh bột bằng acid trong môi trường ancol

2.1.4.5 Biến tính tinh bột bằng kiểm

Trong môi trường kiểm, tinh bột hòa tan rất dễ vì kiềm làm ion hóa từng phần và do đó làm cho sự hydrat hóa tốt hơn Kiềm có thể phá hủy tinh bột từ đầu nhóm cuối khử thông qua dạng ethol Sự phá hủy kiềm cũng có thể xảy ra ngẫu nhiên ở giữa mạch, nhất là khi có mặt của oxi và gia nhiệt Sản phẩm bánh giò là

kết quả của sự biến hình tinh bột dựa trên nguyên lý đó

Trong thực tế người ta thường xử lý hạt gạo nếp bằng một hỗn hợp các oxide kim loại của nước tro có tính kiềm vừa phải và hài hòa (thường có các oxide như

K2O, Na2O, MgO, Fe2O5….) Sau đó gói lại và gia nhiệt Sản phẩm thu được chẳng những ở trạng thái đồng thể, nhuyễn mịn, dai, dẻo mà còn có màu nâu đẹp

2.1.4.6 Biến hình tinh bột bằng oxi hóa

Thông thường tinh bột được oxi hóa bằng hypochlorite Cho dung dịch natri hypochlorite có chứa 5 - 10% chlorite hoạt động vào huyền phù tinh bột có nồng độ

20 - 24%, pH = 8 - 10 Khuấy đều ở nhiệt độ 21 - 38°C Sau khi đạt mức oxi hóa cần thiết trung hòa huyền phù tinh bột về pH = 6,5 Tách chloride tự do bằng dung dịch natri thiosunfat Rửa tinh bột bằng nước, lọc rồi sấy khô đến độ ẩm 10 - 12% Nét đặc trưng của tinh bột oxi hóa là độ trắng, tinh bột càng trắng khi mức độ oxi hóa càng cao

Sự hồ hóa của tinh bột oxi hóa này xảy ra nhanh hơn và ở nhiệt độ thấp hơn Còn độ nhớt của hồ tăng chậm hơn của tinh bột chưa biến tính Dịch hồ tinh bột đã làm nguội có độ chảy và độ trong suốt hơn tinh bột ban đầu Hơn nữa, nếu mức độ oxi hóa khá cao thì hạt trong quá trình hồ hóa bị phá hủy hoàn toàn và tạo ra dung dịch rất trong suốt [16]

2.1.4.7 Tạo liên kết ngang

Khi xử lý tinh bột bằng các tác nhân đa chức năng như phosphoryl, chloride, natri trimetaphosphates và tripolyphospates, các nhóm gần nhau trong phân tử tinh bột sẽ liên kết với các tác nhân đa chức năng đó và tạo nên liên kết tinh bột ngang

Tinh bột liên kết ngang có độ nhớt cao hơn tinh bột nguyên sơ Liên kết ngang duy trì cấu trúc hạt tinh bột do đó tránh được hiện tượng trương nhanh trong nước và do đó không bị hồ hóa ngay trong điều kiện nước sôi Tinh bột liên kết ngang được sử dụng làm nước trộn salad với khả năng làm bền độ nhớt của dịch keo ở pH thấp và lực khuấy trộn mạnh Tinh bột liên kết ngang thường được kết hợp với các phương pháp khác như oxi hóa, thủy phân, ester hóa để tạo ra những tính chất về cấu trúc, độ nhớt và khả năng tạo gel thích hợp [23]

2.1.2 Tình hình nghiên cứu biến tính tinh bột sắn trong nước

Tuy có nhiều nhà máy sản xuất tinh bột, sản lượng tinh bột được sản xuất ra ngày càng cao nhưng chúng ta chủ yếu xuất khẩu tinh bột chưa qua chế biến với giá

rẻ Việc nghiên cứu biến tính tinh bột trong nước để tạo ra các sản phẩm có giá trị cao chưa được quan tâm đúng mức Ở Việt Nam, các công trình nghiên cứu về tinh

bột biến hình có thể kể đến như sau:

Về sản xuất các sản phẩm maltodextrin và dextrin bằng con đường thuỷ phân acid Đã có công trình nghiên cứu sản xuất dextrin và ứng dụng trong sản xuất

thuốc trừ sâu và nhang trừ muỗi Tác giả đã nghiên cứu được điều kiện sản xuất dextrin trắng từ tinh bột sắn có DE < 4 ở nồng độ acid 0.05% nhiệt độ 125°C, thời gian dextrin hoá trên 4 giờ, dextrin vàng có DE < 5 ở nồng độ axit 0.07%, nhiệt độ 135°C, thời gian dextrin hoá trên 4 giờ Kết quả ứng dụng dextrin trắng thay thế 10% chất mang trong sản xuất thuốc trừ sâu asudin 10H làm giảm giá thành sản phẩm 6.25% Dextrin vàng ứng dụng thay thế 30% bột keo làm tăng năng suất lên 1.2 lần, giảm giá thành 40% và cải thiện được chất lượng của nhang trừ muỗi [4]

Ảnh hưởng của một số thông số công nghệ đến quá trình biến tính các tinh bột sắn,

khoai lang, khoai tây bằng axit HCl nồng độ 1.5% so với thể tích tinh bột ở nhiệt độ

từ 45 - 55°C Tác giả đã tìm được các thông số thích hợp cho sản xuất tinh bột biến tính dùng cho sản xuất giấy [10] Nghiên cứu sản xuất dextrin ứng dụng trong sản xuất nước khoáng đã có kết quả đáng quan tâm Tác giả đã biến tính tinh bột huỳnh tinh ở nồng độ 7.5%, hàm lượng acid 112.5ml và thời gian 78 phút có khả năng tạo gel tốt cho sữa chua [3]

hợp với HCl 10% cho vào quá trình biến tính tinh bột với tỉ lệ 1.5% so với tổng lượng tinh bột Kết quả thu được tinh bột có khả năng tạo gel cao Còn nếu tinh bột sắn bị oxy hoá bằng NaClO nồng độ 3 - 4% và thời gian oxy hoá từ 5 - 6 giờ có thể ứng dụng làm chất keo tinh bột trong công nghiệp dệt thay thế tinh bột ngô [16] Biến tính tinh bột

độ 3% khối lượng tinh bột Kết quả nghiên cứu cho phép thay thế một phần agar bằng

tinh bột oxy hoá trên trong sản xuất bánh kẹo Còn khi oxy hoá tinh bột bằng hỗn hợp KMnO4 với tỉ lệ 0.4-1% và KMnO4 tỉ lệ 0.6-0.9% so với khối lượng tinh bột thì sản phẩm tinh bột biến tính trên được sử dụng làm chất phụ gia cho bánh mì nướng Kết quả khi thêm 0.5% tinh bột oxy hoá vào bánh mì thì thể tích bánh tăng được 3 - 7%, ruột bánh mềm và xốp hơn so với bánh mì không bổ sung tinh bột oxy hoá Tinh bột sắn bằng KMnO4 nồng độ 6 mg/l trong môi trường acid HCl nồng độ 0.8% để tẩy trắng và làm biến tính tinh bột [9] Để sản xuất bánh đa nem, các tác giả trên đã pha trộn 50% tinh bột gạo với 50% tinh bột sắn nguyên thể Sản phẩm nghiên cứu được có chất lượng tốt tương đương với bánh sản xuất từ tinh bột gạo và đã được nhiều cơ sở

ứng dụng Hiện nay, các công trình nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học và công

nghiệp thực phẩm cũng chú trọng đến việc sử dụng chế phẩm enzim để sản xuất các sản phẩm thuỷ phân tinh bột bằng con đường sinh học như:

Đã nghiên cứu sản xuất maltodextrin bằng enzim amilaza dùng trong thực

phẩm và dược phẩm có chỉ số DE từ 15 đến 30 từ tinh bột sắn Sản phẩm được ứng dụng làm chất phụ gia để sấy phun sữa dừa bước đầu có kết quả nhất định

Đã nghiên cứu quá trình thuỷ phân tinh bột khoai mì bằng amilaza với các

nguồn khác nhau từ các vi khuẩn Bacillus, nấm mốc aspergillus, lúa và hạt đậu nảy mầm Kết quả nghiên cứu ứng dụng chế phẩm enzim của Novo Đan Mạch Để thu nhận đường glucozơ tinh thể từ tinh bột sắn, bước đầu đã có những thành công nhất

định [33] Cũng năm này, một số tác giả đã cho công bố đề tài nghiên cứu sản xuất

malto - dextrin sử dụng trong sản xuất thức ăn, thức ăn trẻ em

2.2 Tổng quan về bánh gato

2.2.1 Giới thiệu về bánh gato

Mỗi đất nước, mỗi vùng miền trên thế giới đều có phong cách ẩm thực mang sắc thái riêng Đặc biệt kỹ thuật chế biến món ăn ngon, bổ dưỡng còn thể hiện bản sắc văn hóa của từng vùng miền, tạo nên đặc trưng ẩm thực không thể lẫn với bất cứ nơi nào khác

Xã hội phát triển, nhu cầu ăn uống thưởng thức của con người đa dạng hơn, yêu cầu cao hơn Nếu nhu cầu trước đây người ta chỉ có mục đích ngày ba bữa chính, ăn no là đủ thì bây giờ còn có nhu cầu bữa phụ để bổ sung thêm nguồn dinh dưỡng cho cơ thể Hoặc nhu cầu của con người càng cao, tốc độ sống ngày càng hiện đại nên họ rút ngắn thời gian cũng như số lượng thức ăn trong một bữa mà vẫn muốn đảm bảo lượng dinh dưỡng cung cấp đầy đủ cho cơ thể bằng cách ăn một vài chiếc bánh ngọt với tách trà hay ly sữa tươi [21]

Bánh gato là một loại bánh dựa trên lúa mì bột thường (bột mì), đường, trứng, và các thành phần khác bổ sung Bánh xốp được cho là một trong những loại bánh đầu tiên của bánh gato, cho biết bánh xốp đã được thành lập tại Grenada ở Caribe, đầu thế kỷ 19

Bánh gato xuất phát từ Ý nhưng được người Pháp mang vào giới thiệu với Việt Nam ngày trước

Bánh gato nguyên thủy được nướng bằng than trong khuôn sắt dày Thời nay, bánh được nướng đơn giản hơn nhiều nhờ có lò nướng hiện đại [5]

2.2.2 Tổng quan về nguyên liệu

2.2.2.1 Bột mì

Bột mì được chế tạo từ hạt lúa mì thuộc họ hòa thảo bằng phương pháp nghiền Lúa mì có hai loại là lúa mì đen và lúa mì trắng Do đó, người ta cũng chia bột mì thành 2 loại:

Bột mì đen: Chế biến từ hạt lúa mì đen

Bột mì trắng: Chế biến từ hạt lúa mì trắng.Tùy theo chất lượng bột ta chia ra làm các loại bột: thượng hạng, loại I, loại II, loại III, nghiền lẫn

Tùy thuộc vào giống lúa mì để sản xuất bột mì và bột mì có thành phần hóa học khác nhau Nhưng nhìn chung, bột mì có các thành phần cơ bản như sau :

Chất vô cơ: chiếm từ 15-17% chủ yếu là nước và muối khoáng

Chất hữu cơ: chiếm từ 83-87% gồm glucid, lipid, protid, vitamin, sắc tố, enzyme…

Có 2 phương pháp sản xuất bột:

Phương pháp nghiền thô: Nghiền không phân loại, chỉ thu được một loại bột Phương pháp nghiền tinh: Nghiền phân loại, thu được nhiều loại bột

Bảng 2.3 Các chỉ tiêu chất lượng bột mì (theo TCVN 4359: 1996) [18]

Protid

Chiếm khoảng 8-25%, cấu trúc phân tử protid có ảnh hưởng tới chất lượng gluten, Chất lượng gluten ảnh hưởng tới chất lượng của bánh Nếu tỷ lệ mối liên kết disulfua trội hơn nghĩa là protid có cấu trúc bậc ba và bậc bốn nhiều hơn thì gluten của bột chặt hơn, sức căng lớn hơn, chất lượng bánh tốt hơn

Protid của bột mì chủ yếu là dạng đơn giản: protein Protein của bột mì gồm

có 4 nhóm: Albumin, Globulin, Glutelin, Prolamin

Glutelin và Prolamin là 2 protein quan trọng và chiếm khoảng 80% protein của bột mì Hai loại protein này là tác nhân chính tạo nên mạng phân bố đều trong khối bột nhào khi kết hợp với nước, mạng lưới này chính là gluten

Khi nhào trộn bột mì với nước, protein của bột mì tạo thành mạng phân bố

đều trong khối bột nhào, mạng lưới này vừa dai vừa đàn hồi, có tác dụng giữ khí và

làm khối bột nhào nở Nếu mang khối bột nhào rửa với nước, tinh bột sẽ trôi đi, phần còn lại là protein còn được gọi là gluten [6]

Hàm lượng gluten ướt trong bột mỳ chiếm khoảng 15 - 35% tùy thuộc vào hàm lượng protein của bột mỳ

Gluten ướt chứa tới 70% nước, 30% chất khô Chất khô còn lại chủ yếu là protein (chiếm 90%), glucid, lipid, khoáng và enzyme (chiếm 10%)

Chất lượng gluten được đánh giá bằng các chỉ số như: màu sắc, độ đàn hồi,

độ dãn dài Bột có gluten chất lượng cao thì đàn hồi tốt, độ dai cao và độ dãn trung

Dextrin và pentozan: có ảnh hưởng xấu tới chất lượng bánh vì dextrin không hút nước nên nhiều dextrin ruột bánh ướt và ít đàn hồi, còn pentozan dễ keo hóa làm tăng độ nhớt và độ dính của bột nhào

Cellulose và hemicellulose: cơ thể người không tiêu hóa được nên trong bột càng ít càng tốt, hàm lượng hai chất này trong bột mì hảo hạng và loại I ít hơn trong loại II và loại thô [6]

Lipid

Chứa khoảng 0.8- 2.5% tùy loại bột

Trong bột mì có khoảng 0.4- 0.7% photphatid, chủ yếu là Leucithin

Leucithin là chất béo có tính háo nước và hoạt động bề mặt cao nên nhũ hóa tốt giúp cho gluten đàn hồi tốt hơn làm tăng chất lượng bột nhào và bánh nướng

Trong quá trình bảo quản, chất béo dễ bị phân hủy, giải phóng acid béo tự

do, ảnh hưởng tới độ acid và mùi vị bột

Enzyme trong bột có đầy đủ các hệ trong hạt mì, tuy nhiên trong sản xuất cần

đặc biệt lưu ý protease và amylase

Protease phân giải protein cấu trúc bậc ba, do đó gluten bị vụn nát làm giảm chất lượng bột nhào Protein bột mì có hoạt động mạnh ở 45- 47°C và pH=4.5-5.6 Khi bổ sung chất khử thì hoạt độ của protease tăng nhưng với chất oxy hóa và muối

ăn bị kìm hãm

Tác dụng tích cực này chỉ đối với β-amylase vì nó thủy phân tinh bột thành maltose, còn α-amylase thủy phân tinh bột thành dextrin mà dextrin thì liên kết với nước kém làm cho ruột bánh bị ướt, do đó làm giảm chất lượng bánh

2.2.2.2 Dầu ăn

Dầu ăn được tinh lọc từ nguồn gốc thực vật, nằm ở thể lỏng trong môi trường bình thường Có khá nhiều loại dầu ăn gồm: dầu ô liu, dầu cọ, dầu đậu nành…