Tinh bột gồm 2 thành phần chính: amylose (khoảng 20%) và amylopectin (khoảng 80%). Cấu trúc chủ yếu của amylose và amylopectin rất giống nhau. Cả hai đều là các chuỗi dài bao gồm các đơn vị glucose mà không có bất cứ phân tử đường nào. Các đơn vị glucose nối với nhau bằng nối 𝛼-(1,4). Một số chuỗi có các nhánh nối với các chuỗi khác bằng nối 𝛼-(1,6). Amylose và amylopectin được phân biệt bằng kích thước và hình dạng khác nhau. Tỷ lệ amylose và amylopectin thay đổi tùy theo loại thực vật [3].
Tinh bột là một trong những loại carbonhydrate đáng chú ý bởi vì nó tìm thấy trong tự nhiên giống các hạt riêng rẽ. Điều này là do sự kết tinh của các mạch nhánh ngắn amylopectin hình thành các cấu trúc xoắn ốc. Các hạt tinh bột thể hiện các đặc tính ưa nước và sự liên kết mạnh giữa các phân tử qua nối hydro của các nhóm hydroxyl trên bề mặt hạt. Điểm nóng chảy của tinh bột tự nhiên cao hơn nhiệt độ phân hủy nhiệt nên
5
tính ổn định nhiệt của tinh bột tự nhiên kém. Trong các chất dẻo, các hạt tinh bột kết tinh có thể được sử dụng như những chất làm đầy hoặc bị biến đổi thành tinh bột dẻo có thể gia công riêng hoặc kết hợp với các polymer tổng hợp khác [5].
Các polymer tinh bột được tạo ra từ việc chiết tinh bột. Lấy ví dụ ở ngô: tinh bột được chiết từ hạt bằng cách nghiền ướt. Đầu tiên hạt được làm mềm bằng cách ngâm nó trong dung dịch acid loãng, sau đó được nghiền thô để làm vỡ hạt và khử mầm chứa dầu. Việc nghiền mịn hơn làm tách rời cấu trúc từ nội nhũ (phần mà được quay ly tâm để tách protein) có tỷ trọng nhỏ hơn, từ tinh bột có tỷ trọng lớn hơn. Sau đó tinh bột dạng huyền phù đặc được rửa trong một máy ly tâm, khử nước và được sấy khô. Trước hoặc sau khi sấy khô, tinh bột có thể được xử lý để bằng một số cách để cải thiện các tính chất của nó.
Việc thêm các chất hóa học dẫn đến sự biến đổi cấu trúc tinh bột thường được cho là “biến tính hóa học”. Tinh bột được biến tính là tinh bột được xử lý bằng các chất hóa học để thay thế các nhóm hydroxyl bằng các nhónm như este hoặc ete. Các chất dẻo với hàm lượng tinh bột cao có tính ưa nước cao và dễ dàng phân hủy khi tiếp xúc với nước. Sự biến tính hóa học với mức độ rất thấp có thể cải thiện đáng kể tính ưa nước, cũng như làm thay đổi các đặc tính lưu biến, tự nhiên và cơ học khác của tinh bột. Liên kết ngang ở trong hai nhóm hydroxyl trên các phân tử tinh bột kề nhau được liên kết với nhau về mặt hóa học cũng là một dạng biến đổi hóa học. Liên kết ngang ngăn chặn sự trương phồng hạt khi tạo gel và làm tăng tính bền với acid, xử lý nhiệt và các lực cơ học. Tinh bột được biến tính hóa học có thể được sử dụng trực tiếp ở dạng viên hoặc ở dạng được sấy khô khác tạo ra sản phẩm cuối cùng.