Ngành Công nghệ thực phẩm Trang 30
Dƣới tác dụng của α-amylase, dung dịch hồ tinh bột sẽ bị làm loãng nhanh chóng và các dextrin sẽ đƣợc tạo thành (Nguyễn Đức Lƣợng, 2002). Có nhiều biến đổi lý học và hóa học xảy ra trong quá trình dextrin hóa. Các biến đổi hóa học chính là sự giảm kích thƣớc phân tử và sự thay đổi tỷ lệ mạch thẳng hay độ phân nhánh trong phân tử tinh bột. Thay đổi về kích thƣớc ảnh hƣởng đến độ nhớt của dextrin trong khi các thay đổi về độ phân nhánh ảnh hƣởng đến độ ổn định của dung dịch (Hoàng Kim Anh và ctv., 2004). Do đó có thể xác định hoạt tính của enzyme bằng cách đo Brix và độ nhớt của dung dịch sau khi thủy phân.
4.2.1.1 Độ Brix
Bảng 4.2 Độ Brix của dịch thủy phân bằng enzyme α-amylase ở các mức nồng độ và thời gian thủy phân khác nhau
Thời gian thủy phân (phút) Nồng độ enzyme (%) Trung bình 0 0,02 0,05 0,08 20 6,00 10,15 10,50 10,70 9,34a 40 6,00 11,30 11,80 11,80 10,24b 60 6,00 11,40 12,00 11,90 10,34b Trung bình 6,00a 10,98b 11,43c 11,47c 9,97
Ghi chú: các trung bình nghiệm thức đi kèm với các chữ khác nhau thể hiện sự khác biệt ý nghĩa ở mức 5%
Kết quả đo độ Brix ở Bảng 4.2 cho thấy độ Brix tăng theo nồng độ enzyme α – amylase và thời gian thủy phân nhƣng không đồng đều. Độ tan tăng là do độ dài của chuỗi tinh bột giảm và các liên kết hydro giữa các hạt tinh bột yếu đi (Hoàng Kim Anh và ctv., 2004). Trong điều kiện nồng độ cơ chất thích hợp, vân tốc phản ứng phụ thuộc tuyến tính với nồng độ enzyme. Khi tăng nồng độ enzyme từ 0,02 lên 0,05%, độ Brix tăng có ý nghĩa vì khi tăng nồng độ enzyme sẽ tăng diện tích tiếp xúc giữa cơ chất và enzyme, nhờ đó lƣợng chất khô hòa tan trong dung dịch tăng, tốc độ phản ứng tăng. Tuy nhiên độ Brix tăng chậm khi tăng nồng độ enzyme từ 0,05 lên 0,08%, cho thấy lƣợng cơ chất của enzyme α-amylase giảm, dù nồng độ enzyme tăng vẫn không tăng tốc độ phản ứng.
Lƣợng chất khô hòa tan trong dung dịch cũng tăng theo thời gian thủy phân. Kết quả ở bảng thống kê cho thấy độ Brix tăng nhanh khi tăng thời gian thủy phân từ 20 đến 40 phút. Khi thủy phân ở thời gian dài hơn thì lƣợng chất khô hòa tan trong
Ngành Công nghệ thực phẩm Trang 31
dung dịch cũng tăng lên. Tuy nhiên enzyme α-amylase chỉ thủy phân đƣợc liên kết α-1,4 glucoside mà không thủy phân đƣợc lên kết α-1,6 glucoside nên nếu kéo dài thời gian thủy phân thì hiệu quả kinh tế đạt đƣợc cũng không cao và hao tốn năng lƣợng.
4.2.1.2 Độ nhớt (cP)
Độ nhớt của dịch thủy phân phụ thuộc vào hàm lƣợng tinh bột còn lại sau quá trình thủy phân, độ nhớt càng thấp thì quá trình thủy phân có hiệu quả. Kết quả ở Bảng 4.3 cho thấy có sự khác biệt về độ nhớt của dịch thủy phân theo thời gian và nồng độ enzyme. Thời gian thủy phân càng dài thì độ nhớt càng giảm. Khi tăng nồng độ enzyme từ 0,02 lên 0,05% độ nhớt giảm có ý nghĩa nhƣng khi tăng nồng độ enzyme từ 0,05 lên 0,08% độ nhớt khác biệt không ý nghĩa.
Bảng 4.3 Độ nhớt (cP) của dịch thủy phân bằng enzyme α-amylase ở các mức nồng độ và thời gian thủy phân khác nhau
Thời gian thủy phân (phút) Nồng độ enzyme (%) Trung bình 0 0,02 0,05 0,08 20 1515,00 140,80 126,70 121,10 475,90c 40 1515,00 115,75 97,90 95,70 456,09b 60 1515,00 93,60 86,80 82,50 444,47a Trung bình 1515,00c 116,71b 103,80a 99,77a 458,82
Ghi chú: các trung bình nghiệm thức đi kèm với các chữ khác nhau thể hiện sự khác biệt ý nghĩa ở mức 5%
Từ các kết quả trên cho thấy nồng độ enzyme 0,05%, thời gian thủy phân 40 phút ở nhiệt độ 80oC thích hợp cho quá trình thủy phân tinh bột khoai lang tím bẳng enzyme α-amylase.