Tinh bột là những hạt nhỏ, mịn, trắng, không mùi, vị nhạt. Độ ẩm cân bằng của tinh bột thấp hơn độ ẩm cân bằng của hạt: do cấu tạo hạt có thể xốp lại, có hệ thống mao dẫn thường có chứa một lượng nước tự do nhất định. Khi chế biến thành tinh bột cấu tạo xốp trong hạt tinh bột bị phá hủy, số lượng ống mao dẫn bị giảm nên khả năng chứa nước ít hơn.
Tính hòa tan và hút ẩm
Ở nhiệt độ thường tinh bột không có khả năng hòa tan trong nước, cồn, ete, benzen. Tinh bột có khả năng hòa tan trong dung dịch kiềm và dung dịch muối của một số kim loại nặng, riêng thành phần amylose của tinh bột có khả năng hòa tan trong nước ấm.
Tuy không hòa tan trong nước nhưng tinh bột vẫn có khả năng hút 25 – 30% nước và hầu như không trương nở tinh bột, sau khi sấy khô tinh bột có khả năng hút nước rất mạnh.
Tính hồ hóa
Khả năng trương nở của tinh bột ở trong nước khi tăng nhiệt độ tạo thành dung dịch keo là một trong những tính chất quan trọng của tinh bột.
Khi đun nóng tinh bột trong nước, độ nhớt của dung dịch tinh bột tăng lên rất rõ, chất khô hòa tan hao hụt 4%. Thể tích hạt tinh bột tăng lên rất nhiều lần cho đến khi hạt tinh bột bị rách và giải phóng các thành phần amylose, amylopectin ở dạng cấu trúc vô định hình, nhiệt độ ở trạng thái này gọi là nhiệt độ hồ hóa.
Sự hồ hóa không chỉ xảy ra khi đun nóng huyền phù tinh bột mà còn xảy ra khi có dung dịch kiềm và một số kim loại nặng tác dụng lên tinh bột ở nhiệt độ thường. Nhìn chung quá trình hồ hóa ở tất cả các loại tinh bột diễn ra đều giống nhau: ban đầu độ nhớt tăng dần sau đó cực đại rồi giảm xuống.
Sự hồ hóa không xảy ra ở nhiệt độ nhất định mà thay đổi tùy thuộc vào nhiều yếu tố: nguồn gốc, nồng độ huyền phù tinh bột, tốc độ đun nóng huyền phù đều có ảnh
hưởng đến nhiệt độ hồ hóa. Ngoài ra nó còn phụ thuộc vào kích thước hạt tinh bột (tinh bột có kích thước nhỏ thì nhiệt độ hồ hoá cao hơn hạt có kích thước lớn). Ví dụ nhiệt độ hồ hóa của tinh bột khoai tây là 55 – 650C.
(a) (b) Hình 11. Sơ đồ hồ hóa tinh bột
a) Hạt tinh bột chưa trương nở và b) Hạt tinh bột trương nở
Nguồn: http://en.wikibooks.org/wiki/Brewing/Mashing Khả năng tạo gel và sự thoái hóa gel
Tinh bột sau khi được hồ hóa và để nguội, các phân tử sẽ tương tác nhau và sắp xếp lại một cách có trật tự để tạo thành gel tinh bột với cấu trúc mạng 3 chiều (hình 12). Để tạo được gel thì dung dịch tinh bột phải có nồng độ đậm đặc vừa phải và phải được hồ hóa để chuyển tinh bột thành trạng thái hòa tan và sau đó được để nguội ở trạng thái yên tĩnh. Trong gel chỉ có các liên kết hydro tham gia, có thể nối trực tiếp các mạch polyglycozide hoặc gián tiếp qua phân tử nước.
Khi gel tinh bột được để nguội trong một thời gian dài sẽ co lại và lượng dịch thể sẽ thoát ra, gọi là sự thoái hóa. Quá trình này sẽ càng tăng mạnh nếu gel để ở lạnh đông rồi sau đó cho tan giá.
Hình 12. Sơ đồ quá trình tạo gel của tinh bột: a) Tinh bột trong nước, b) Nâng nhiệt đến độ tạo gel, c) Hình thành gel
Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ thoái hóa: - Giảm nhiệt độ.
- Giảm hoặc tăng pH (đạt cực đại khi pH = 7 và sẽ giảm khi tăng hoặc giảm pH).
+pH > 10: sự thoái hóa không xảy ra. + pH < 2: tốc độ thoái hóa vô cùng bé.
Sunphat magie làm tăng tốc độ thoái hóa, nhưng ở nồng độ 13% thì tinh bột khoai tây hoàn toàn bị kết tủa trong 5 phút.
Tính chất hấp phụ của tinh bột
Hạt tinh bột có cấu tạo xốp nên khi tương tác với các chất hòa tan thì bề mặt bên trong và bên ngoài hạt đều tham gia.
Các ion liên kết với tinh bột thường có ảnh hưởng lớn đến khả năng hấp thụ của tinh bột. Các cation có ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ xanh metylen (do tích điện âm) được phân bố như sau:
Na+ > Mg2+ > Ba2+ > Ca2+.
Khả năng tạo màng của tinh bột
Tinh bột có khả năng tạo màng tốt. Cho tinh bột phân tán trong nước đến một nồng độ nhất định (không quá đặc hay quá loãng) hồ hóa sơ bộ để tạo một độ nhớt nhất định. Trong dịch hồ hóa để tạo màng các phân tử amylose và amylopectin sẽ dàn phẳng ra sắp xếp lại và tương tác với nhau bằng liên kết hydro và gián tiếp qua phân tử nước. Giai đoạn hình thành màng xảy ra 3 giai đoạn:
Giai đoạn 1: từ bề mặt bốc hơi, nồng độ tinh bột tăng lên, các hạt tinh bột gần nhau và sắp xếp lại thành lớp dày đặc.
Giai đoạn 2: nước nằm giữa các hạt bốc hơi, các hạt tiếp xúc nhiều hơn và bị biến dạng.
Giai đoạn 3: khi tiếp xúc nhau các hạt bắt đầu thể hiện lực cố kết. Khi khô thể tích màng bị giảm dẫn đến sự co ngót về chiều dày.
Các sản phẩm được sản xuất nhờ ứng dụng tạo màng của tinh bột như: hủ tiếu, bánh phở,…... (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Khả năng tạo sợi
Tinh bột có khả năng tạo sợi. Dựa vào khả năng này người ta sản xuất miến, bún,… từ tinh bột.
Sợi tinh bột là sự chập lại của rất nhiều phân tử amylose và amylopectin, độ dai và độ bền vững của toàn sợi là do lực tương tác của các phân tử cũng như lực tương tác nội phân tử quyết định. Số lượng nhiều thì liên kết chặt chẽ hơn.
Độ bền, dai và độ chặt chẽ có liên quan đến độ dài của phân tử tinh bột, thường phân tử dài thì các sợi bền dai. Do đó các sợi được tạo từ tinh bột giàu amylose (tinh bột đậu xanh) thường bền hơn tinh bột (gạo, ngô,.).
Các tinh bột giàu amylopectin, các nhánh amylopectin thường rất ngắn nên lực tương tác giữa các phân tử yếu, do đó độ bền kém và dễ đứt gãy.
Các sản phẩm được sản xuất dựa vào ứng dụng tạo sợi của tinh bột như: miến, bún, bánh canh,...
Khả năng đồng tạo gel với protein
Tinh bột có khả năng tương tác với protein làm cho sản phẩm có những tính chất cơ lý nhất định: như độ đàn hồi, độ cứng, khả năng giữ nước của protein tăng lên (giò, xúc xích,…).
Trong trường hợp này cả protein và tinh bột đều sắp xếp lại phân tử để tạo gel và tương tác với nhau (tinh bột đồng tạo gel với protein).
Khả năng phồng nở của tinh bột
Khi tương tác với chất béo dưới điều kiện nhiệt độ thì khối bột sẽ tăng thể tích lên rất lớn và trở nên rỗng xốp. Nhiệt độ làm tinh bột hồ hóa và chín nhưng không hoàn toàn nhưng không khí có trong khối bột không thấm qua lớp màng tinh bột đã tẩm béo sẽ góp phần làm tinh bột giãn nở và phồng nở.
Đặc biệt các tinh bột giàu amylopectin như tinh bột nếp có cấu trúc chặt và khả năng không thấm khí lớn hơn do đó khả năng phồng nở lớn hơn.
Với các bột oxy hóa (tinh bột tẩy trắng bằng chất oxy hóa) khả năng phồng nở càng mạnh do các phân tử tích điện cùng dấu sẽ đẩy nhau, nhất là khi sản phẩm chứa tinh bột có kết cấu chặt.
Tính chất cơ cấu trúc của tinh bột
Tính chất cơ cấu trúc nhất định như: độ bền, độ dẽo, độ đàn hồi,…các tính chất này chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác nhau.
Khi tinh bột bị lão hóa làm tăng độ bền mạng cấu trúc của hệ thống tức là tăng tính chất cứng và giảm tính chất co giãn của hệ thống.
Khi bảo quản nồng độ chất khô càng lớn thì quá trình tạo cấu trúc trong gel sẽ xảy ra càng nhanh.