3.1.1. Tình hình sản xuất
Ở nước ta, lương thực chiếm một vị trí quan trọng trong sản xuất nơng nghiệp và là nguồn nguyên liệu quan trọng cho nhiều nghành cơng nghiệp, trong đó có cơng nghiệp sản xuất tinh bột và các dẫn xuất của tinh bột. Nguồn nguyên liệu chủ yếu để sản xuất tinh bột là các loại củ như sắn, khoai lang, khoai tây, dong riềng, huỳnh tinh…Các nguyên liệu hạt như hạt gạo, ngô...
Trong những năm gần đây, năng suất vầ diện tích trồng các cây lương thực nói trên ngày càng tăng. Năm 1997, diện tích trồng ngơ là 12253 ha với sản lượng 1034200 tấn/năm, diện tích trồng khoai lang là 4018 ha với sản lượng 2399900 tấn/năm, diện tích trồng sắn 277400 ha với sản lượng 2211500 tấn/năm.
Tuy nhiên, một phần nhỏ các nguồn nguyên liệu nói trên mới chỉ được chế biến thành các sản phẩm thực phẩm như tinh bột, đường mật tinh bột, mì chính, miến sợi, hạt chân châu… theo nhiều quy trình khác nhau với qui mơ lớn, vừa và nhỏ. Còn lại chủ yếu được làm thức ăn cho gia súc. Tinh bột chủ yếu sản xuất theo phương pháp thủ công nên hiệu xuất thu hồi thấp, hàm lượng tinh bột chưa cao và phẩm chất chưa tốt.
Gần đây ở nước ta đã nhập một số dây chuyền công nghệ chế biến tinh bột sắn trên qui mô công nghiệp. Một số nhà máy chế biến tinh bột như : Vedan Việt Nam Enterprise Co.Ltd ở Đồng Nai, Formosatapico Co.Ltd ở Quảng Nam, hai nhà máy sản xuất tinh bột sắn ở tỉnh Tây Ninh do Singapore và Thái Lan đầu tư, nhà máy tinh bột sắn Sơn Tịnh– Quảng Ngãi…
Tinh bột biến tính có nhiều ứng dụng trong cuộc sống như: tăng chất lượng sản phẩm thực phẩm (bánh, kẹo,...) ; trong công nghiệp xây dựng được dùng làm chất gắn bê tông, chất gắn đất sét, đá vơi, keo dính gỗ, gỗ ép, phụ gia cho sơn; trong công nghiệp mỹ phẩm và dược phẩm được dùng làm phấn tẩy trắng, đồ trang điểm, phụ gia cho xà phòng, kem thoa
mặt, tá dược; trong cơng nghiệp khai khống được dùng để tuyển nổi quặng, dung dịch nhũ tương khoan dầu; với cơng nghiệp giấy thì tinh bột biến tính được dùng chế tạo chất phủ bề mặt, là thành phần nguyên liệu giấy không tro, các sản phẩm tã giấy cho trẻ em; với các ngành khác được dùng làm màng plastic phân hủy sinh học, làm pin khô, phụ gia nung kết kim loại và cịn nhiều ứng dụng nữa nên vì thế tinh bột biến tính ngày càng được sản xuất và sử dụng rộng rãi trong nước ta.
3.1.2. Tình hình nghiên cứu:
Dưới đây là một vài ví dụ điển hình về nghiên cứu tinh bột biến tính ở Việt Nam.
Về sản xuất các sản phẩm maltodextrin và dextrin bằng con đường thuỷ phân acid, Huỳnh Cơng Định đã có cơng trình nghiên cứu sản xuất dextrin và ứng dụng trong sản xuất thuốc trừ sâu và nhang trừ muỗi. Tác giả đã nghiên cứu được điều kiện sản xuất dextrin trắng từ tinh bột sắn có DE < 4 ở nồng độ acid 0.05% nhiệt độ 125oC, thời gian dextrin hoá trên 3 giờ, dextrin vàng có DE < 5 ở nồng độ acid 0.07%, nhiệt độ 135oC, thời gian dextrin hoá trên 4 giờ. Kết quả ứng dụng dextrin trắng thay thế 10% chất mang trong sản xuất thuốc trừ sâu Basudin 10H làm giảm giá thành sản phẩm 6.25%. Dextrin vàng ứng dụng thay thế 30% bột keo làm tăng năng suất lên 1.2 lần, giảm giá thành 40%, và cải thiện được chất lượng của nhang trừ muỗi. Phạm Văn Hùng đã nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số cơng nghệ đến q trình biến tính các tinh bột sắn, khoai lang, khoai tây bằng acid HCl nồng độ 1.5% so với thể tích tinh bột ở nhiệt độ từ 45– 55oC. Tác giả đã tìm được các thơng số thích hợp cho sản xuất tinh bột biến tính dùng cho sản xuất giấy. [7]
Về phương pháp biến tính oxi hố thì Nguyễn Thanh Tâm đã dùng KMnO4 5% tỉ lệ 0.3% kết hợp với HCl 10% cho vào q trình biến tính tinh bột với tỉ lệ 1.5% so với tổng lượng tinh bột. Kết quả thu được tinh bột có khả năng tạo gel cao. Cịn nếu tinh bột sắn bị oxi hoá bằng NaClO nồng độ 3– 4% theo Cl- và thời gian oxi hố từ 5– 6 giờ có thể ứng dụng làm chất keo tinh bột trong công nghiệp dệt thay thế tinh bột ngô. Tác giả Đinh Thị Lan đã tiến hành biến tính tinh bột sắn với tác nhân oxi hố là KMnO4 nồng độ 0.25– 0.3% trong môi trường acid HCl nồng độ 3% khối lượng tinh bột. Kết quả nghiên cứu cho phép thay thế một phần aga bằng tinh bột oxi hoá trên trong sản xuất bánh kẹo.
Cịn khi oxi hố tinh bột tinh bột bằng hỗn hợp KMnO4 với tỉ lệ 0.4 – 1% và KBrO4 tỉ lệ 0.6 – 0.9% so với khối lượng tinh bột thì sản phẩm tinh bột biến tính trên được sử dụng làm chất phụ gia cho bánh mì nướng. Kết quả khi thêm 0.5% tinh bột oxi hoá vào bánh mì thì thể tích bánh tăng được 3 – 7%, ruột bánh mềm và xốp hơn so với bánh mì khơng bổ sung tinh bột oxi hố. Mai Văn Lề và các cộng sự đã xử lí tinh bột sắn bằng KMnO4 nồng độ 6 mg/l trong môi trường acid HCl nồng độ 0.8% để tẩy trắng và làm biến tính tinh bột. Để sản xuất bánh đa nem, các tác giả trên đã pha trộn 50% tinh bột gạo với 50% tinh bột sắn nguyên thể. Sản phẩm nghiên cứu được có chất lượng tốt tương đương với bánh sản xuất từ tinh bột gạo và đã được nhiều cơ sở ứng dụng. [8]
Hiện nay, các cơng trình nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ sinh học và công nghiệp thực phẩm cũng chú trọng đến việc sử dụng chế phẩm enzyme để sản xuất các sản phẩm thuỷ phân tinh bột bằng con đường sinh học như: đã nghiên cứu sản xuất maltodextrin bằng enzyme amylase dùng trong thực phẩm và dược phẩm có chỉ số DE từ 15 đến 30 từ tinh bột sắn, sử dụng chế phẩm enzyme amylase của nước cộng hoà Litva sản xuất. Sản phẩm được ứng dụng làm chất phụ gia để sấy phun sữa dừa bước đầu có kết quả nhất định. Đã nghiên cứu quá trình thuỷ phân tinh bột khoai mì bằng amylase với các nguồn khác nhau từ các vi khuẩn Bacillus, nấm mốc aspergillus, lúa và hạt đậu nảy mầm.