Tinh bột được coi là một nguồn sinh khối phổ biến trên trái đất, vì nó được hình thành từ thực vật như một nguồn năng lượng tái tạo. Nó được tìm thấy dưới dạng hạt có hình thái khác nhau tùy thuộc vào nguồn gốc thực vật trong mô thực vật, chủ
22 yếu là hạt, rễ, củ, lá và quả [61]. Tinh bột là một polysacarit carbohydrate có cấu tạo gồm hai thành phần là amylose và amylopectin. Chúng đều là các polyme carbohydrat phức tạp của glucose với công thức phân tử là (C6H12O6)n. Sự kết hợp của cả amylose và amylopectin tạo thành một cấu trúc bán tinh thể được sắp xếp như những hạt nhỏ với đường kính từ 1–100μm. Hầu hết các loại tinh bột trong tự nhiên có tỷ lệ amylopectin nằm trong khoảng từ 70 đến 80% và amylose nằm trong khoảng từ 20 đến 30%.
Hình 2.12: Cấu trúc của amylose và amylopectin [55].
Về cấu tạo, amylose có các gốc glucose liên kết với nhau bằng liên kết α-1,4- glicoside tạo mạch thẳng, trọng lượng phân tử khoảng 1x105 - 1x106 và mức độ trùng hợp từ 300–5000, với khoảng 9–20 điểm nhánh. Amylopectin có cấu trúc phức tạp hơn, với trọng lượng phân tử trong khoảng 1x107– 1x109 và mức độ trùng hợp là 9000–16,000. Vì cấu trúc phân nhánh nhiều nên các phân tử amylopectin chứa một số loại chuỗi, sự phân bố của các loại chuỗi khác nhau phụ thuộc vào nguồn gốc thực vật của tinh bột [62]. Các liên kết tuyến tính trong mạch chính amylopectin là α-1,4- glycoside, trong khi các liên kết nhánh là liên kết α-1,6-glycosidie. Tỷ lệ hàm lượng amylose và amylopectin trong các loại tinh bột khác nhau cũng phụ thuộc vào nguồn gốc thực vật của chúng. Bảng 2.3 cho thấy hàm lượng amylose và amylopectin của các loại tinh bột khác nhau.
23 Bảng 2.3: Hàm lượng amylose và amylopectin của các tinh bột khác nhau.
Tinh bột Hàm lượng Amylose (%) Hàm lượng Amylopectin (%) Trích dẫn Lúa mì 27,8 72,2 [63] Bắp 22,7 77,3 Khoai tây 20,9 79,1 Sắn 30,3 69,7 [64] Đậu xanh 32,1 67,9 [65]