MỤC LỤC
Khi ngâm hạt tinh bột trong nước ở điều kiện nhiệt độ thường, người ta nhận thấy có sự tăng thể tích của tinh bột. Sự tăng này gây nên sự hấp thụ nước vào trong hạt tinh bột, làm hạt tinh bột trương phồng lên. Hiện tượng tăng thể tích như vậy gọi là hiện tượng trương nở của hạt tinh bột.
Như ta đã biết hạt tinh bột ở điều kiện thường liên kết với nhau bằng liên kết hydro như ở dạng II nêu ở phần trên. Ở điều kiên nhiệt độ và độ ẩm không khí bình thường, phần lớn tinh bột tồn tại dạng monohydrat n(C6H10O5H2O), trong đó phân tử nước liên kết với nhóm OH sơ cấp của mỗi gốc glucose. Khi trong điều kiện bão hòa (ngâm trong nước) do kích thước nhỏ bé các phân tử nước dễ dàng tấn công đến cả nhóm OH thứ cấp kém hoạt động hơn tạo nên dạng tinh bột trihydrat n(C6H10O5 3H2O).
Lúc này do sự hiện diện của các phân tử nước nên kích thước hạt tinh bột tăng lên. Tùy thuộc vào cấu trúc của các loại tinh bột khác nhau mà khả năng trương nở trong điều kiện bão hòa sẽ mạnh hay yếu hơn. Thông thường tinh bột giàu amylopectin sẽ trương nở mạnh hơn do liên kết hydro trong nội nhũ phân tử kém bền hơn.
Dưới tác dụng của axit một phần các liên kết giữa các phân tử và trong phân tử tinh bột bị đứt. Do đó làm cho kich thước phân tử giảm đi và tinh bột thu được những tính chất mới. Ứng dụng: vì có độ nhớt thấp nên được dùng trong công nghiệp dệt để hồ sợi, sản xuất kẹo đông, làm bóng giấy để tăng chất lượng in và mài mòn.
- Biến tính bằng axít trong môi trường ancol - Biến tính bằng axít trong môi trường nước. Trong môi trường ancol như etanol hoặc metanol, do các ancol này có độ phân cực nhỏ hơn nước nên độ phân ly của axit tham gia xúc tác cũng nhỏ hơn; do đó phản ứng thủy phân làm biến dạng tinh bột diễn ra chậm hơn so với trong môi trường nước. Vì vậy chúng ta có thể 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.
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 trong môi trường etanol, metanol đắt tiền, tái chế phức tạp, thời gian dài, tốn nhiều thiết bị, giá thành cao. Biến tính bằng axit trong môi trường nước khắc phục được những nhược điểm trên.
Tinh bột khô được phân tán trong nước thành dịch huyền phù với nồng độ 33% và biến tính với xúc tác là dung dịch axit HCl 0,5N ở 500C trong điều kiện khuấy trộn liên tục. Khi biến tính kết thúc, trung hòa bằng dung dịch NaOH 1N đến trung tính và rửa sạch tinh bột bằng máy li tâm siêu tốc và nước nhiều lần.Cuối cùng là sấy, nghiền, rây để thành phẩm có W<12%. Trong quá trình biến tính có sự thay đổi lớn về cấu trúc mạch tinh bột làm cho nhiệt độ hồ hóa bị thay đổi.Nói chung tinh bột nào có mức độ phân cắt cao hơn thì nhiệt độ hồ hóa cao hơn.
Giải thích: Khi bị phân cắt thành những phân tử nhỏ hơn, mạch ngắn hơn nhưng không đồng đều. Do mạch phân tử tinh bột biến tính có kích thước ngắn hơn nên dễ dàng xắp sếp chặc chẽ hơn làm cản trở quá trình hydrat hóa và trương nở của tinh bột. Mặc khác cũng có thể là do lúc đó trong hạt, mức độ có trật tự của các mixen đã tăng lên, các mạch tinh bột nằm trong vùng vô định hình bị thủy phân nên các mixen đó đã liên kết với nhau,.
MPN/100ml (Most Probable Number per100mililiters): Mật độ khuẩn lạc trong pCi/l (picocuries per liter): Đơn vị đo độ phóng xạ Picocuri trên lí.
Nếu quá trình hòa tan đường saccharose không triệt để sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho đường tái kết tinh trong kẹo thành phẩm (do các tinh thể đường hòa tan chưa hết sẽ đóng vai trò là các mầm tinh thể của quá trình kết tinh). Quá trình hòa tan đường được thực hiện trong thiết bị liên tục có gia nhiệt thông qua lớp vỏ áo, bên trong thiết bị có cánh khuấy. Đầu tiên sẽ hòa tan đường saccharose vào nước, lượng nước sử dụng bằng 1/3 lượng đường saccharose, ngoài ra còn phối trộn thêm chất chống bọt (thường dùng sáp).
Sau đó cho mạch nha vào, do mạch nha làm tăng độ nhớt, nếu cho vào sớm sẽ làm giảm tốc độ hòa tan của saccharose. - Lượng nước dùng để hòa tan đường: Nước nhiều tan nhanh nhưng sẽ tốn chi phí năng lượng cho quá trình nấu kẹo tiếp theo. Nhiệt độ càng cao tốc độ hòa tan đường saccharose càng tăng, nhưng nhiệt độ quá cao sẽ xảy ra các phản ứng phân hủy đường.
- Cách thức trình tự hòa tan: mạch nha hay các nguyên liệu tạo độ nhớt nếu cho vào sớm sẽ làm giảm tốc độ hòa tan đường. - Nhiệt độ tăng, xuất hiện gradient nhiệt độ - Thể tích và khối lượng dung dịch giảm - Tỷ trọng, nồng độ tăng. Phương pháp 1: Ngâm gelatin trong nước lạnh một thời gian sau đó hoà tan hoàn toàn bằng cách đun cách thuỷ hoặc đun trực tiếp.
Các hạt gel sau khi trương nở sẽ được bổ sung vào khối hỗn hợp nóng như hỗn hợp syrup và đường thì ngay lập tức nó sẽ tan ra. Quá trình hòa tan gelatin cần kết hợp với sự khuấy đảo để các phần gelatin sau khi được hydrate hóa có thể kết hợp lại với nhau. Hạt càng mịn thì cần có sự khuấy trộn và phân tán càng cao nhưng phải hạn chế hiện tượng không khí bị nhốt vào trong khối kẹo.
Hiện nay còn có phương pháp nấu với áp suất cao, dung dịch gelatin sẽ được bổ sung vào hỗn hợp syrup đường và saccharose trước khi nấu. Bổ sung thêm vào hương liệu, acid… nhằm tăng giá trị dinh dưỡng và cảm quan cho sản phẩm, hoàn thiện màu và mùi cho sản phẩm. - Bài khí dịch syrup rồi bơm vào thiết bị phối trộn - Bơm dịch gelatin đã chuẩn bị trước đó vào thiết bị - Bật cánh khuấy.