CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN
1.4. Tình hình sản xuất và sử dụng tinh bột biến tính trong nước và thế giới
1.4.1. Tình hình sản xuất và sử dụng tinh bột biến tính trong nước
Ở Việt Nam, những nghiên cứu về biến tính tinh bột đã bắt đầu thu hút được sự quan tâm của nhiều nhà khoa học, đặc biệt từ năm 2005 trở lại đây như thuỷ phân acid oxy hoá, photphat hoá, trùng hợp ghép hay este hố... Ngồi nguồn ngun liệu chính là tinh bột sắn hay sắn dây thì một số nghiên cứu cũng tập trung vào những nguồn tinh bột mới như khoai môn, củ mài…
Tác giả Nguyễn Phương [34] đã nghiên cứu chế tạo và biến tính tinh bột môn sọ và thu được loại tinh bột khoai môn sọ và tinh bột khoai sọ oxy hóa sử dụng cho việc chế biến các sản phẩm mới, phục vụ cho cơng nghiệp chế biến nhằm đa dạng hóa và nâng cao chất lượng các sản phẩm thực phẩm.
Trong nghiên cứu của tác giả Vũ Thị Ngọc Bích [42], tinh bột từ khoai lang và củ dong riềng đã được nghiên cứu biến tính và ứng dụng làm phụ gia trong quá trình chế biến thực phẩm. Tinh bột biến tính từ củ dong riềng và khoai lang có khả năng tạo gel khả năng tạo nhớt, có thể thay thế cho các phụ gia nhập ngoại.
Năm 2012, nhóm nghiên cứu thuộc trường đại học y dược Huế cũng đã thực hiện đề tài nghiên cứu chế biến tinh bột củ mài thành thực phẩm hỗ trợ điều trị bệnh nhân đái tháo đường. Nhóm nghiên cứu đã xác định được các đặc tính cấu tạo của tinh bột củ mài, các khả năng chịu đựng sự thủy phân bởi enzyme amylase, đồng thời xây dựng được quy trình tạo nguyên liệu bột củ mài phù hợp cho chế biến bánh dùng hỗ trợ điều trị bệnh đái tháo đường [43].
Định hướng ứng dụng của các nghiên cứu trong nước chủ yếu trong các lĩnh vực như thực phẩm, dược phẩm…Tuy nhiên, nếu tính theo số lượng cơng trình đã cơng bố về các phương pháp biến tính hố học tinh bột thì đây vẫn cịn là lĩnh vực hết sức mới mẻ. Hiện nay, nền nông nghiệp của Việt Nam vẫn không ngừng phát triển, là một trong những nước đứng đầu về xuất khẩu (gạo, sắn) của thế giới. Bên cạnh đó, Việt Nam cũng
có nguồn tinh bột khơng phổ biến rất dồi dào, như khoai lang, khoai sọ, củ mài, các loại đậu… Do đó, việc đẩy mạnh nghiên cứu chế biến và biến tính tinh bột từ các nguồn nguyên liệu sẵn có là rất cần thiết giúp tận dụng tối đa và nâng cao giá trị sử dụng nguồn nông sản trong nước, đồng thời mở rộng nguồn nguyên liệu với những tính chất độc đáo phục vụ cho các ngành cơng nghiệp.
Ở Việt Nam, mít được trồng ở cả 3 miền, với diện tích ước tính khoảng 50.000 ha. Hạt mít chiếm khoảng 10 – 15% tổng trọng lượng quả và là loại hạt có giá trị cao về mặt lương thực. Tổng lượng protit của hạt mít chỉ kém ngơ, hơn gạo và nhiều gấp 4 lần củ sắn. Tuy nhiên, những hạt mít này thường được loại bỏ trong q trình chế biến hoặc được luộc hay nướng, đồng thời hạt mít tươi cũng khơng bảo quản được trong thời gian dài, vì thế làm cho hạt mít khơng có giá trị kinh tế cao. Hiện nay ở Việt Nam hầu như chưa có tài liệu nào cơng bố về biến tính hóa học tinh bột hạt mít.
1.4.2. Tình hình sản xuất và sử dụng tinh bột biến tính trên thế giới
Tinh bột được sử dụng nhiều trong cơng nghiệp do chi phí thấp, tính sẵn có cùng với một loạt các tính năng hấp dẫn. Tinh bột luôn được coi là một thực phẩm chủ đạo và là thành phần thực phẩm. Bên cạnh đó, tinh bột biến tính cịn được xem như nguồn nguyên liệu đầy hứa hẹn cho các ngành công nghiệp phi thực phẩm khác. Tinh bột được sử dụng chủ yếu trong các ngành công nghiệp thực phẩm và giấy, 57% tinh bột sản xuất trên toàn cầu được tiêu thụ trong các ngành công nghiệp thực phẩm và 43% trong lĩnh vực phi thực phẩm [44].
Trên thực tế, một lượng lớn tinh bột từ nguồn khơng phổ biến bị bỏ qua hoặc bị lãng phí trong q trình tách chiết các hoạt chất sinh học từ nguyên liệu thô như các loại hạt, các loại đậu... Việc xử lý biến tính tinh bột khơng phổ biến có thể tận dụng được một lượng lớn ngun liệu thơ, đồng thời mang lại nguồn tinh bột có nhiều tính chất độc đáo, có thể sử dụng để phát triển các quy trình mới và từ đó tạo ra nhiều sản phẩm mới.
Emmambux & Taylor [45] đã nghiên cứu tính chất của tinh bột được chiết xuất từ các loại ngũ cốc, các loại đậu và củ trồng ở châu Phi. Kết quả nghiên cứu cho thấy tinh bột từ ngũ cốc và tinh bột từ đậu giống nhau về kích thước hạt, có bề mặt hơi xốp và khả năng hồ hóa tốt. Cũng nghiên cứu về tinh bột từ các loại đậu, Granza và cộng sự [46] đã sử dụng phương pháp axetyl hóa và biến tính kép đối với tinh bột từ đậu carioca. Tinh bột đậu carioca biến tính có độ đền lạnh đơng/tan giá cao. Những tính chất này khiến chúng trở thành nguồn nguyên liệu thay thế đầy tiềm năng cho các ngành công nghiệp.
Tại các quốc gia nhiệt đới và cận nhiệt đới, khoai mơn chính là một trong những nguồn tinh bột được quan tâm. Nhiều thí nghiệm thăm dị đã cho thấy tinh bột từ khoai mơn có một số tính năng ưu việt hơn các loại tinh bột khác. Tinh bột khoai mơn có khả năng tạo thành lớp phủ cứng, có độ trương tốt và độ bền gel cao. Feroz Alam [47] và cộng sự đã nghiên cứu sự thay đổi của tinh bột khoai mơn được biến tính bằng các phương pháp xử lý nhiệt ẩm, oxy hóa bằng H2O2, axetyl hóa và tạo liên
kết ngang. Kết quả nghiên cứu đã cho thấy các phương pháp xử lý nhiệt ẩm, axetyl hóa và oxy hóa đã làm tăng độ tan của tinh bột khoai môn so với tinh bột thô, trong khi phương pháp tạo liên kết ngang lại làm giảm độ hịa tan của tinh bột. Độ hịa tan nhanh chóng của tinh bột khoai mơn biến tính giúp mở rộng khả năng ứng dụng của loại tinh bột này trong ngành cơng nghiệp thực phẩm. Ngồi ra, tinh bột khoai môn cũng được nghiên cứu làm tác nhân độn trong màng PE phân hủy sinh học và thay thế cho chất béo.
Tinh bột từ hạt mít chính là một trong những nguồn tinh bột không phổ biến đang được quan tâm nghiên cứu. So với các loại tinh bột khác, tinh bột từ hạt mít có nhiệt độ hồ hóa cao hơn và độ nhớt thoái biến thấp hơn đáng kể. Nisit và cộng sự [48] đã biến tính thành cơng tinh bột hạt mít bằng phương pháp biến tính kép cacboxymetyl –liên kết ngang. Tinh bột hạt mít biến tính thu được có khả năng trương tốt hơn tinh bột mít ngun thủy và có thể phát triển thành chất làm rã thuốc. Himjyoti Dutta và cộng sự đã nghiên cứu biến tính tinh bột hạt mít bằng phương pháp xử lý acid – ancol trong thời gian ngắn. Kết quả cho thấy các tính chất của tinh bột hạt mít biến tính phụ thuộc vào nồng độ của acid trong quá trình thủy phân. Các ảnh hưởng tới tính chất cơ lý của tinh bột thể hiện rõ rệt hơn khi xử lý ngắn hạn. Các tính chất như độ nhớt, khả năng hồ hóa…có sự thay đổi đáng kể sau q trình biến tính bằng acid lỗng. Tinh bột hạt mít biến tính cho thấy khả năng ứng dụng đầy hứa hẹn trong các lĩnh vực sản xuất bánh kẹo, dược phẩm, giấy, dệt may…