Đặc điểm cấu tạo hạt tinh bột gạo tẻ trong sản xuất bánh gạo

Cấu trúc của hạt tinh bột gạo tẻ

Tinh bột gạo thuộc loại tinh bột phức tạp, kích thước rất nhỏ, có thể nói là nhỏ nhất trong các tinh bột ngũ cốc (3 – 8m). - Hạt tinh bột gạo thường cú kớch thước khoảng 4 – 7àm, cỏc hạt tinh bột sắp xếp không thứ tự, giữa các hạt tinh bột với nhau có các khe hở lớn và bên cạnh các hạt tinh bột đa góc cạnh có lác đác nhưng hạt tròn hoặc bầu dục. Sự sắp xếp cũng như sự phân bố kích thước của hạt tinh bột trong những giống gạo khác nhau không có sự khác biệt đáng kể.

- Phân tử amylose có cấu tạo mạch thẳng gồm những đơn vị -glucose liên kết với nhau bằng liên kết -1,4 glycoside, mạch cuộn xoắn ốc, mỗi vòng xoắn có 6 đơn vị glucose và có khoảng 1 – 2% liên kết -1,6 glycoside. Vận tốc thoái hoá phụ thuộc vào pH, sự có mặt các ion, nồng độ của amylose cũng như khối lượng phân tử của amylose .Dung dịch được nấu chín sẽ tạo thành các phức hợp amylose, bảo vệ một phần khỏi sự thoái hóa. Amylopectin là cao phân tử có mạch phân nhánh do các gốc -D glycoside kết hợp lại với nhau bằng liên kết -1,4 glycoside, còn ở điểm phân nhánh thì bằng liên kết -1,6 glycoside.

Do cấu trúc cồng kềnh lập thể nên các phân tử amylopectin không có khuynh hướng kết tinh lại, vì vậy dung dịch amylopectin thường không bị hiện tượng thoái hóa.

Liên kết Hidro giữa các phân tử tinh bột

Amylopectin hấp thụ nhiều nước nhi nấu, là thành phần chủ yếu tạo nên sự trương phồng của hạt tinh bột. Các hạt tinh bột giàu amylopectin sẽ dễ hoà tan trong nước ở 95oC hơn các hạt giàu amylose. 14 - Những kết quả nghiên cứu của Pauling về độ bền của mối nối hydro trong tinh bột.

 Nếu liên kết hydro tạo bởi các nhóm -OH ở C thứ 6 là bền nhất, những nhóm -OH ở vị trí này gọi là nhóm sơ cấp, các phân tử tinh bột mạch thẳng tạo liên kết loại này bền hơn so với loại phân nhánh vì có lợi thế không gian.  Đối với những nhóm -OH ở C thứ 2 hoặc thứ 3 (còn gọi là nhóm -OH thứ cấp), độ bền vững và khả năng tạo liên kết kém hơn so với nhóm -OH sơ cấp là do chúng bị cản trở về mặt không gian. Trong khi đó do cấu trúc cồng kềnh của phân tử tinh bột phân nhánh và khả năng va chạm với nhau sẽ tạo liên kết kém hơn nhiều.

 Ngược lại các phân tử nước có kích thước nhỏ dễ dàng tấn công vào các nhóm - OH thứ cấp này tạo nên hợp chất bền giữa tinh bột và nước.

Sự trương nở của hạt tinh bột trong nước

 Vì vậy, mà các nhóm -OH thứ cấp của mạch thẳng dễ tạo liên kết hydro hơn. Trong đó: β: hằng số tốc độ của việc nâng nhiệt độ Z: hệ số trước mũ. Sử dụng phương trình (1), xác định Ea và Z cho phản ứng bậc một là có thể bằng việc đo Tp tại một số tốc độ gia nhiệt khác nhau.

16 Trong toàn bộ vùng của tốc độ gia nhiệt, hai đường thẳng giao nhau tại một điểm (được gọi là điểm dừng) (Ojeda và cộng sự, 2000). Điểm dừng chia quá trình hồ hóa ra làm hai bước: trương nở của vùng vô định hình và phá hủy vùng kết tinh (hình 1). Việc hồ hóa sẽ không triệt để ở nhiệt độ dưới điểm dừng, trong khi đó người ta cho rằng quá trình hồ hóa chỉ ảnh hưởng đến vùng vô định hình và năng lượng bổ sung vào hệ thống gây ra sự mất trật tự của vùng vô định hình của tinh bột (Ojeda và cộng sự, 2000).

Bên cạnh đó, khi nhiệt độ lên tới điễm dừng, năng lượng thêm vào hệ thống cho phép sự chuyển động của những chuỗi trong vùng vô định hình, gây ra việc tan chảy mầm tinh thể. 17 (1996a, 1996b) cũng báo cáo rằng đường cong trương nở và hòa tan của tinh bột đã cho thấy hai bậc, với điểm nhiệt độ tới hạn trong pha thay đổi giữa những bậc của sự trương nở và phá hủy hay hòa tan những hạt tinh bột. Vì thế, việc chuyển pha của những hạt tinh bột trong gạo chứa đựng một phương kế trong việc điều khiển cơ chế trong suốt quá trình hồ hóa.

Việc tăng nhiệt độ điểm dừng đồng nghĩa với năng lượng sử dụng để làm mất trự tự hai vùng này cũng phải tăng theo.

Dầu thực vật

- Đường cũng có khả năng kết hợp với acid amin tạo phản ứng Maillard, tạo màu đặc trưng cho sản phẩm. Tinh thể màu trắng ngà đến trắng, khi pha vào nước cất cho dung dịch tương đối trong. - Các chất điều vị (flavour enhancers) dùng làm tăng hay cải thiện vị của thực phẩm.

- Trong sản xuất thực phẩm nói chung và sản xuất bánh gạo nói riêng, các nhà sản xuất thường sử dụng chất điều vị mononatri glutamat (E621), disodium inosinate (E631), disodium guanylate (E627) bên cạnh muối, đường….  E621: mononatri glutamat, là loại muối natri của acid glutamic, có công thức hóa học NaC5NO4H8.  E631: disodium inosinate, là muối dinatri của acid inosinic, có công thức hóa học C10H11N2Na2O8P, cung cấp vị umami.

 E627: disodium guanylate, còn được gọi là natri 5'-guanylate và disodium 5'- guanylate, là muối dinatri của guanosine monophosphate (GMP), có công thức hóa học là C10H12N5Na2O8 P. Hợp chất này không an toàn cho trẻ sơ sinh dưới 12 tuần tuổi và những người bị bệnh gout, bệnh suyễn hoặc dị ứng với aspirin. 26 vì một hỗn hợp của 98% monosodium glutamate và 2% E635 đã có bốn lần hương vị, nâng cao vị umami khi chỉ sử dụng monosodium glutamate.

- Việc sử dụng mononatri glutamat trong sản phẩm thực phẩm phải trong giới hạn cho phép vì thực phẩm chứa nhiều bột ngọt có thể gây dị ứng, đau đầu, cảm giác buồn nôn, chóng mặt…do bột ngọt ảnh hưởng trực tiếp lên não người liều lượng tối đa sử dụng khoảng 0.5 – 1% theo khối lượng sản phẩm.

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BÁNH GẠOLoại tinh

 Thay đổi tính chất cơ cấu hạt và cấu trúc nội nhũ hat: do liên kết giữa phôi và nội nhũ hay liên kết giữa các tế bào nội nhũ bị suy yếu hay phá hủy. - Sau khi ngâm, hỗn hợp gạo và nước được bơm vào thiết bị rửa, nước và tạp chất bẩn còn lại được tháo qua cửa thoát ra ngoài. Có thể lắp đặt thêm cánh khuấy trong bồn để đảo trộn đều hỗn hợp gạo, nước, hóa chất thêm vào hỗ trợ cho việc ngâm.

- Hóa học: một số phản ứng hóa học có thể xảy ra do nhiệt độ tăng, các thành phần dễ bị oxy hóa bên trong hạt gạo có điều kiện tiếp xúc với oxy…. - Sinh học: mật độ vi sinh vật tăng lên do diện tích bề mặt riêng tăng và một số chất dinh dưỡng thoát ra ngoài làm môi trường thích hợp cho vi sinh vật phát triển. Để giảm nhiệt độ khi xay (nghiền), không khí có thể được thổi trong suốt quá trình, hoặc để tránh bị oxi hóa các bộ phận người ta dùng khí trơ lạnh.

 Khi hấp thụ nước tinh bột trương nở dần, khi tăng nhiệt độ đến một giới hạn nào đó, các hạt tinh bột trương nở một cách nhanh chóng, hình dáng các hạt tinh bột sẽ thay đổi đột ngột tạo thành dạng keo dính. Gạo sau khi nghiền cùng với một số nguyên liệu khác (tinh bột khoai tây, bột sắn, bột bắp…) và một lượng nước được đưa vào nồi hấp.  Bên trong thiết bị hơi nước được đưa vào liên tục, đồng thời diễn ra quá trình đảo trộn để ẩm được phân bố một cách đồng đều trong khối bột.

- Khối paste sau khi hấp được đưa qua máy đùn để tăng độ kết dính, độ đồng nhất, và phân phối đều ẩm trong toàn khối. - Sau đó, khối paste tiếp tục được băng tải đưa qua các bể nước làm mát để hạ nhiệt độ đến nhiệt độ yêu cầu trước khi định hình. Bột được đi vào máy cán và qua 2 trục cán để làm bột trở thành tấm mỏng và có độ dày tuỳ thuộc vào khe hở giữa 2 trục cán.

 Một số cấu tử mẫn cảm với nhiệt độ bị phân hủy do nhiệt do cao làm giảm giá trị dinh dưỡng của sản phẩm. Ổn định cấu trúc khung tinh bột và giúp ẩm phân bố đều trong phôi, tránh hiện tượng bánh nở không đều trong quá trình nướng bánh. Tiếp tục làm giảm độ ẩm của phôi đến độ ẩm thích hợp cho quá trình nướng, nhờ vậy bánh sẽ không bị nứt, gãy bề mặt.

- Đối với loại bánh gạo ngọt, sau khi nướng xong sẽ được phun dung dịch đường trên bề mặt bánh, đối với bánh gạo mặn sẽ được phun lớp gia vị mặn gồm muối, vừng, ớt, nước tương.