2.3.1.1 Trộn với chất trơ
Tinh bột có ái lực với nƣớc nhƣng nếu hòa trực tiếp vào nƣớc thì sẽ bị vón cục. Có thể làm cho tinh bột phân tán tốt vào nƣớc nếu đầu tiên đem trộn tinh bột với chất rắn trơ. Khi trộn đồng đều sẽ làm cho các hạt tinh bột cách biệt nhau về vật lý do đó sẽ cho phép tinh bột hydrat hóa một cách độc lập và không kết thành cục.
2.3.1.2 Biến tính bằng hồ hóa sơ bộ
Tinh bột ban đầu đƣợc hồ hóa trong một lƣợng thừa nƣớc, sau đó sấy phun hoặc sấy thùng quay. Dƣới 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.
Tinh bột hồ hóa sơ bộ có những tính chất sau: - Trƣơng nhanh trong nƣớc
- Biến đổi chậm các tính chất khi bảo quản - Bền khi ở nhiệt độ thấp
27
Do đó ngƣời ta thƣờng dùng tinh bột hồ hóa sơ bộ này trong mọi trƣờng hợp khi cần độ đặc, giữ nƣớc mà không cần nấu.
Tinh bột loại này nếu đi từ tinh bột amylopectin thì sẽ làm tăng độ “tƣơi” cho sản phẩm, tăng độ trong suốt, độ đàn hồi cũng nhƣ làm bền độ nhớt.
Dùng tinh bột hồ hóa sơ bộ còn tránh tổn thất các chất bay hơi trong bánh ngọt, giữ đƣợc chất béo và bảo vệ chất béo khỏi bị oxy hóa khi sấy khô, liên kết ẩm và ổn định ẩm trong các sản phẩm thịt.
Amylose hoặc tinh bột giàu amylose (trên 60% amylose) nếu khuếch tán vào nƣớc dƣới áp suất cao hơn áp suất khí quyển rồi sau đó sấy khô thì không bị thoái hóa. Ngƣời ta thƣờng 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 lƣợng nƣớc cần thiết.
2.3.1.3 Biến tính bằng gia nhiệt khô ở nhiệt độ cao
Dextrin là sản phẩm phân giải một phần của tinh bột. Thực tế pyrodextrin thu đƣợc khi gia nhiệt tinh bột khô ở nhiệt độ 175 – 1950
C trong thời gian 7-18h (Hình 10).
Phƣơng pháp chế tạo pyrodextrin nhƣ sau:
- Phun acid (với lƣợng 0,05-0,15% trọng lƣợng 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 nhƣ canxi phosphate, natri bicacbonat hoặc tritanolamin làm chất đệm (để làm giảm bớt độ acid 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. Khi dextrin hóa thƣờng xảy ra 2 phản ứng sau:
- Phân giải tinh bột thành sản phẩm có khối lƣợng phân tử thấp hơn.
- Phản ứng tái trùng hợp các sản phẩm vừa mới tạo thành ở trên chủ yếu bằng liên kết 1-6 tạo cấu trúc có độ phân nhánh cao.
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.
28
Ngoài ra ở nhiệt độ cao còn xảy ra phản ứng chuyển glycoside: các liên kết 1-4 glycoside không bền trong amylose lúc này sẽ chuyển thành liên kết 1-6 bền hơn. Dƣới tác dụng của nhiệt độ, tinh bột bị biến tính một cách sâu sắc, do đó nhiều tính chất cũng bị thay đổi theo, độ hòa tan tăng, hàm lƣợng dextrin tăng, đƣờng khử tăng rồi giảm, độ nhớt giảm, màu sắc thay đổi. Phụ thuộc vào nhiệt độ thu đƣợc dextrin trắng (95- 1200
C), dextrin vàng (120- 1800C), pyrodextrin (170- 1950C) (Lê Ngọc Tú và ctv, 2003). Dextrin trắng có độ hòa tan cao trong nƣớc lạnh thay đổi từ 0% đến 90% và có mức độ phân nhánh trung bình xấp xỉ 3%. Dextrin vàng thƣờng 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 lƣợng 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. Thƣờng 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 nƣớc lạnh của dextrin cao hơn tinh bột. Thƣờng dùng dextrin trắng, dextrin vàng, pyrodextrin để pha keo dán phong bì, dán nhãn chai, băng dính, thùng các tông. 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 đƣợc dùng rộng rãi cùng với dextrin. Có thể thêm borat đến 20% khối lƣợng của keo. Thêm borat sẽ làm tăng độ nhớt của dung dịch dextrin, tăng độ bền và khả năng dính của nó. Đƣờng, mật rỉ, glycerin và các hợp chất polyhydroside thêm vào keo dextrin để tăng tính dẻo của màng và giảm độ dòn khi độ ẩm thấp. Các dextrin đƣợc dùng để hồ sợi. Pyrodextrin còn đƣợc dùng để làm đặc cho các thuốc nhộm sợi, dùng làm dung môi và chất mang các chất màu.
29
Hình 9: Sơ đồ chuyển đổi Dextrin
(Nguồn: Hoàng Kim Anh, 2008)