Trong quá trình bảo quản có thể xảy ra những biến đổi trong sản phẩm do thay đổi nhiệt độ làm tăng sự thoát nước.
- Hệ quả không mong muốn trong quá trình bảo quản lạnh đông là do hiện tượng thoái hoá tinh bột. Hiện tượng này phụ thuộc vào nhiệt độ và các nghiên cứu đã cho thấy rằng mức độ thoái hoá càng tăng khi nhiệt độ càng giảm ( Jacobson and BeMiller
1988) . Những chu trình lạnh đông-rã đông làm cho các phân tử amilose và những
đoạn thẳng của amilopectin kết hợp lại bằng liên kết hydro dẫn đến việc tạo thành cấu trúc cứng hơn, mất độ trong, chất lỏng thoát ra, rỉ nước…Thoái hoá gây cho huyền phù tinh bột trở nên xốp và giống gel như trong hình.
Hình 6: Huyền phù tinh bột 5.5% ( w/w) trước khi lạnh đông và sau 4 chu trình lạnh đông/rã đông (freeze/thaw cycle)
- Chu trình lạnh đông/rã đông là thước đo độ ổn định của dung dịch huyền phủ tinh bột với sự thay đổi nhiệt độ. Tinh bột có hàm lượng amylose cao kém ổn định hơn bởi vì các phân tử có xu hướng tái kết hợp tạo thành một dạng gel và thoái hoá nhanh hơn. Tinh bột nếp ổn định hơn do hàm lương amylopectin cao.
- Biến tính bằng phương pháp hoá học ( liên kết ngang và thay thế) được dùng để tăng độ ổn định khi lạnh đông/rã đông.
a. Liên kết ngang: Các liên kết ngang được hình thành một cách ngẫu nhiên giữa các nhánh amylopectin giúp củng cố cấu trúc và tăng cường độ bền vững của hạt. Điều này dẫn đến độ nhớt tăng chậm do sự kém trương nở của hạt tinh bột.
b. Nhóm tinh bột thay thế: Nhóm tinh bột thay thế bao gồm tinh bột esther và tinh bột ether. Loại tinh bột này ngăn cản sự thoái hoá bằng cách đưa các nhóm có phân tử lượng lớn vào các khoảng trống hạn chế sự sắp xếp các sợi tinh bột. Do đó, khả năng ổn định trong lạnh đông tăng lên bởi vì có nhiều cấu trúc nhánh hơn. Kết quả là tinh bột hấp thụ nước dễ dàng hơn và giảm nhiệt độ hồ hoá tư 2 – 10oC tuỳ thuộc vào mức độ thay thế (Penford Corporation, 2005)
- Sử dụng tinh bột liên kết ngang và tinh bột thay thế sẽ tạo sự ổn định tốt hơn cho hạt tinh bột.
- Những nghiên cứu gần đây đánh giá khả năng chịu đựng nhiệt độ lạnh đông của các loại tinh bột khác nhau: tinh bột biến tính bằng phương pháp vật lý ( PM), bằng phương pháp hoá học (CM) và tinh bột tự nhiên (N) được thể hiên trong bảng sau với các nồng độ 4.5% , 5.5% , 6.5%.
Ta thấy:
Tinh bột biến tính vật lý (PM) từ tinh bột bắp chứa nhiều amylose (PM maize) chỉ qua một chu trình lạnh đông đã có sự thoái hoá. Tinh bột bắp sáp tự nhiên (NW maize) dễ bị tái kết tinh và thoái hoá. Tinh bột gạo nếp tự nhiên có độ ổn định lạnh đông/rã đông tốt hơn tinh bột bắp sáp.
Tinh bột bắp sáp biến tính bằng phương pháp vật lý ( PMW maize) có sự ổn định lạnh đông/ rã đông tốt hơn tinh bột bắp sáp tự nhiên nhưng không bằng tinh bột bắp sáp biến tính bằng phương pháp hoá học ( CMW).
Hình8: Sốt cà chua sử dụng các loại tinh bột khác nhau và trạng thái của chúng sau 4 chu trình lạnh/rã đông.
4. Fruit preparation: