Tổng quan về sử dụng tinh bột biến tính trong sản phẩm tương ớt, tương cà

LỜI MỞ ĐẦU6CHƯƠNG 1:7TỔNG QUAN VỀ TINH BỘT BIẾN TÍNH71.1.Giới thiệu về tinh bột biến tính (modified starch)71.1.1.Biến tính tinh bột và tinh bột biến tính71.1.2.Cách đánh số và đặt tên tinh bột biến tính81.1.3.Phân loại tinh bột biến tính91.1.4.Phân loại phương pháp biến tính tinh bột101.1.5.Tính chất chức năng191.1.6.Đặc tính và công dụng của các sản phẩm tinh bột biến tính211.2.Ứng dụng tinh bột biến tính trong công nghệ thực phẩm22CHƯƠNG 2:30ỨNG DỤNG TINH BỘT BIẾN TÍNH TRONG SẢN PHẨM TƯƠNG ỚT VÀ TƯƠNG CÀ302.1. Các loại tinh bột biến tính thường được sử dụng trong tương ớt, tương cà302.2. Tinh bột biến tính trong sản phẩm tương ớt332.2.1.Vai trò332.2.2.Cơ chế tác dụng và mục đích332.3.Tinh bột biến tính trong sản phẩm tương cà342.3.1.Vai trò342.3.2.Cơ chế tác dụng và mục đích342.4.Một số thương hiệu tương ớt và tương cà trên thị trường352.4.1.Một số thương hiệu tương ớt352.4.2.Một số thương hiệu tương cà37CHƯƠNG 3:40

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM MÔN: PHỤ GIA THỰC PHẨM

- -ĐỀ TÀI TỔNG QUAN VỀ SỬ DỤNG TINH BỘT BIẾN TÍNH TRONG SẢN PHẨM TƯƠNG ỚT, TƯƠNG CÀ

Giảng viên hướng dẫn: NGUYỄN PHÚ ĐỨC Nhóm: 3

Lớp: 02DHTP2

Tp Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2013

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ

CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM MÔN: PHỤ GIA THỰC PHẨM - -

ĐỀ TÀI TỔNG QUAN VỀ SỬ DỤNG TINH BỘT BIẾN TÍNH TRONG SẢN PHẨM TƯƠNG ỚT, TƯƠNG CÀ

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 6

CHƯƠNG 1: 7

TỔNG QUAN VỀ TINH BỘT BIẾN TÍNH 7

1.1 Giới thiệu về tinh bột biến tính (modified starch) 7

1.1.1 Biến tính tinh bột và tinh bột biến tính 7

1.1.2 Cách đánh số và đặt tên tinh bột biến tính 8

1.1.3 Phân loại tinh bột biến tính 9

1.1.4 Phân loại phương pháp biến tính tinh bột 10

1.1.5 Tính chất chức năng 19

1.1.6 Đặc tính và công dụng của các sản phẩm tinh bột biến tính 21

1.2 Ứng dụng tinh bột biến tính trong công nghệ thực phẩm 22

CHƯƠNG 2: 30

ỨNG DỤNG TINH BỘT BIẾN TÍNH TRONG SẢN PHẨM TƯƠNG ỚT VÀ TƯƠNG CÀ 30

2.1 Các loại tinh bột biến tính thường được sử dụng trong tương ớt, tương cà 30

2.2 Tinh bột biến tính trong sản phẩm tương ớt 33

2.2.1 Vai trò 33

2.2.2 Cơ chế tác dụng và mục đích 33

2.3 Tinh bột biến tính trong sản phẩm tương cà 34

2.3.1 Vai trò 34

2.3.2 Cơ chế tác dụng và mục đích 34

2.4 Một số thương hiệu tương ớt và tương cà trên thị trường 35

2.4.1 Một số thương hiệu tương ớt 35

2.4.2 Một số thương hiệu tương cà 37

CHƯƠNG 3: 40 KẾT LUẬN 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 41

LỜI MỞ ĐẦU

Các loại tinh bột tự nhiên đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp.Các ứng dụng khác nhau đòi hỏi những đặc tính khác nhau của tinh bột Ngoài ra, do sự cảitiến công nghệ sản xuất và sự phát triển liên tục các sản phẩm mới, nhu cầu nghiêm ngặthơn đối với các đặc tính và tính phù hợp sử dụng của tinh bột được đặt ra Các đặc tính củatinh bột tự nhiên không đáp ứng đủ yêu cầu trong các ứng dụng và gia công Hậu quả là cầnthiết phải biến đổi các đặc tính của tinh bột để nhận được loại tinh bột có những tính năngđáp ứng yêu cầu Chính vì vậy mà tinh bột biến tính đã ra đời nhằm tạo mặt hàng mới cóchất lượng, cải biến được các tính chất của sản phẩm, đặc biệt tăng giá trị cảm quan cho sảnphẩm đạt được mục đích mà nhà sản xuất hướng đến

Công nghệ biến tính tinh bột bao gồm các phương pháp như: biến tính hoá học, biếntính vật lý, biến tính enzyme,…nhằm làm thay đổi trong phạm vi hạt tinh bột để thay đổicác đặc tính tự nhiên của tinh bột theo mong muốn của con người

Sản phẩm tương ớt và tương cà trong dây chuyền sản xuất ngày nay đã ứng dụng tínhnăng của tinh bột biến tính vào sản phẩm nhằm tăng chất lượng cho sản phẩm

Và để tìm hiểu về tinh bột biến tính cũng như ứng dụng của nó trong sản xuất thực

phẩm, nhóm chúng tôi đã nghiên cứu đề tài tiểu luận: “Tổng quan về sử dụng tinh bột biến tính trong sản phẩm tương ớt, tương cà”.

Hy vọng bài tiểu luận của chúng tôi sẽ mang đến cho quý thầy cô cùng các bạnnhững thông tin thật bổ ích và cần thiết về tinh bột biến tính cũng như ứng dụng quan trọngcủa nó trong sản phẩm tương ớt, tương cà

Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô khoa Công nghệ thực phẩm đã

hướng dẫn chúng tôi thực hiện tốt bài tiểuluận này Bài viết của nhóm còn nhiềuthiếu sót mong Thầy, Cô và các bạn đónggóp ý kiến thêm để bài tiểu luận hoàn thiệnhơn

Xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 1:

TỔNG QUAN VỀ TINH BỘT BIẾN TÍNH

1.1 Giới thiệu về tinh bột biến tính (modified starch)

1.1.1 Biến tính tinh bột và tinh bột biến tính

Trong thực tế sản xuất ứng với mỗi một sản phẩm thực phẩm thường đòi hỏi mộtdạng tinh bột hoặc một dẫn xuất tinh bột nhất định.Có sản phẩm giàu tinh bột amylose, lại

có sản phẩm cần tinh bột thuần nhất amylopectin Có sản phẩm cần dạng tinh bột có độ hòatan tốt, lại có sản phẩm cần dạng tinh bột bền không bị thoái hóa khi ở nhiệt độ thấp Có loạisản phẩm cần độ dẻo, độ trong, ngược lại cũng có sản phẩm không mong muốn những tínhchất đó.Vì vậy, để có được những loại hình tinh bột phù hợp, người ta phải biến hình tinhbột

 Khái niệm

Biến tính tinh bột là sự biến đổi cấu trúc và sự ảnh hưởng của liên kết hydrogen mộtcách có kiểm soát để làm tăng các ứng dụng của chúng Sự biến đổi này diễn ra ở mức độphân tử và ít hoặc không ảnh hưởng đến trạng thái bên ngoài của hạt tinh bột

Hay còn được định nghĩa như sau:

Biến tính tinh bột là quá trình làm thay đổi cấu trúc phân tử của tinh bột, tạo ra cácphân tử polysaccharide có mạch ngắn hơn hay gắn các chất, các nhóm khác vào phân tử tinhbột… dưới tác dụng của các tác nhân như nhiệt độ, acid, enzyme, các chất oxy hóa… dẫnđến làm thay đổi cấu trúc vật lí, hóa học của tinh bột

Hình 1.1.1.1 Tinh bột biến tính (Acetylated Distarch Phosphate)

 Mục đích của biến tính tinh bột

Là làm thay đổi cấu trúc của phân tử tinh bột bằng các tác nhân vật lí, hóa học hayenzyme từ đó mang lại cho tinh bột nhiều tính chất mới Vì thế phạm vi sử dụng của tinhbột được mở rộng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.Bất kỳ những tinh bột tự nhiênnào mà những tính chất lí hóa bị thay đổi đều được xem là biến tính

 Vì vậy mục đích của việc biến tính tinh bột là để tăng cường hoặc hạn chế những tínhchất cổ hữu của nó nhằm làm tăng khả năng làm đặc, tạo gel,cải thiên mối liên kết,tăng độ bền, cải thiện tính cảm quan Tinh bột có thể được biến tính bằng nhiều cách

cả về tính chất vật lí lẫn hóa học

1.1.2 Cách đánh số và đặt tên tinh bột biến tính

Theo International Numbering System for Food Additives (INS), tinh bột biến tínhđược đánh số và đặt tên theo các nhóm sau:

 1401 Acid-treated starch

 1402 Alkaline treated starch

 1412 Distarch phosphate esterified with sodium trimetaphosphate

 1413 Phosphated distarch phosphate

 1414 Acetylated distarch phosphate

 1420 Starch acetate esterified with acetic anhydride

 1421 Starch acetate esterified with vinyl acetate

 1422 Acetylated distarch adipate

 1423 Acetylated distarch glycerol

 1440 Hydroxypropyl starch

 1442 Hydroxypropyl distarch phosphate

 1443 Hydroxypropyl distarch glycerol

 1450 Starch sodium octenyl succinate

1.1.3 Phân loại tinh bột biến tính

Dựa trên bản chất của những biến đổi xảy ra trong phân tử tinh bột, Kovalxkaia chiatinh bột biến tính bằng hoá chất thành 2 loại: tinh bột cắt và tinh bột thay thế

 Nhóm tinh bột cắt

Trong phân tử tinh bột xảy ra hiện tượng phân cắt liên kết C-O giữa các monome vànhững liên kết khác làm giảm khối lượng phân tử, xuất hiện một số liên kết mới trong vàgiữa các phân tử.Cấu trúc hạt của tinh bột có thể bị phá vỡ ít nhiều Nhóm tinh bột này córất nhiều ứng dụng như: tinh bột biến tính bằng acid được dùng để phủ giấy, tăng độ bềncủa giấy, cải thiện chất lượng in,…Trong công nghiệp thực phẩm, tinh bột loại này dùng đểtạo cấu trúc gel trong sản xuất bánh kẹo

Tinh bột oxy hoá cũng được xếp vào nhóm này.Một số loại tinh bột được oxy hoábởi KMnO4 trong môi trường acid được sử dụng thay thế agar, pectin trong sản xuất bánhkẹo, kem, các sản phẩm sữa cũng như trong đồ hộp Các sản phẩm tinh bột oxy hoá yếucũng được dùng trong bánh mì để làm tăng thời gian giữ khí của bột nhào, giảm thời gianlên men và tăng chất lượng của bánh Tinh bột oxy hoá bởi hypoclorit, H2O2, HI và muốicủa nó được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp giấy

 Nhóm tinh bột thay thế

Là nhóm tinh bột mà tính chất của chúng thay đổi do các nhóm hydroxyl ở carbon số

2, 3 và 6 liên kết với các gốc hoá học hay đồng trùng hợp với một hợp chất cao phân tửkhác, hoặc 2 mạch polysaccharide có thể bị gắn vào nhau do các liên kết dạng cầu nối

Mức độ biến tính tinh bột được đặc trưng bởi độ thế (Degree of substitution – DS)

DS là số nhóm hyđroxyl bị thế trên một AGU (Anhydrous Glucose Unit).Như vậy, độ thế

có giá trị trong khoảng 0 - 3

Trong trường hợp này tính chất của tinh bột bị thay đổi rõ rệt Thông thường tinh bộtloại này có độ nhớt và độ bền kết dính cao (được sử dụng để sản xuất các sản phẩm cần bảoquản) như tinh bột acetate, tinh bột phosphate, tinh bột oxy hoá,…

 Một số loại tinh bột biến tính thường dùng trong phụ gia thựcphẩm

Bảng 1.1.3.1 Một số loại tinh bột biến tính thường dùng trong phụ gia thựcphẩm

 Nhìn chung các sản phẩm từ tinh bột biến tính không gây độc đối với cơ thể khi sửdụng Vì vậy người tiêu dùng có thể tự do lựa chọn sao cho phù hợp với mỗi loại sảnphẩm khác nhau.

1.1.4 Phân loại phương pháp biến tính tinh bột

Các phương pháp biến tính tinh bột có thể chia thành 3 nhóm sau:

 Phương pháp biến tính vật lí

 Phương pháp biến tính hóa học

 Phương pháp biến tính hóa sinh

Các phương pháp biến tính tinh bột được tổng quát theo sơ đồ của hình 1.1.2.1

Hình 1.1.2.1 Sơ đồ các phương pháp biến tính tinh bột và sản phẩm

1.1.4.1 Phương pháp biến tính vật lý

Là phương pháp biến tính tinh bột thuần túy dùng các lực vật lý như ép, nén và hồhóa tác dụng lên tinh bột để làm thay đổi một số tính chất của nó nhằm phù hợp với nhữngứng dụng

Sản phẩm tinh bột biến tính của phương pháp này là những tinh bột hồ hóa, tinh bột

xử lý nhiệt ẩm

 Tinh bột trộn với chất rắn trơ

Ta đều biết tinh bột có ái lực đối với nước nhưng nếu hòa trực tiếp vào nước thì sẽ bịvón cục Chính vì vậy để làm cho tinh bột hòa tan tốt, đầu tiên đem trộn nó với chất rắn trơ,các hợp chất không phải ion như saccharose,… (dạng bột thuận lợi hơn)

Khi trộn lẫn đồng đều các chất này sẽ làm cho các hạt tinh bột (phân chia nhau) cáchbiệt nhau về vật lý, do đó sẽ cho phép chúng hydrate hóa một cách độc lập và không kết lạithành cục

 Tinh bột hồ hóa sẵn / hồ hóa trước (pregelatinized starch)

Tinh bột ban đầu được hồ hóa trong một lượng thừa nước sau đó sấy khô, có thể sấyphun hoặc sấy thùng quay Trong quá trình này, các liên kết sẽ bị cắt đứt một phần.

Tinh bột loại này có những tính chất nổi bật sau:

 Khả năng trương nhanh trong nước lạnh

 Bền ở nhiệt độ thấp

 Có độ đặc và khả năng giữ nước tốt, giữ khí tốt

 Biến đổi chậm các tính chất khi bảo quản (giữ và bảo vệ chất béo khỏi bị oxy hóatrong súp khô, giữ ẩm trong sản phẩm thịt…)

 Do đó, người ta thường dùng tinh bột hồ hóa sẵn / hồ hóa trước này trong mọi trường hợp khi cần cô đặc, giữ nước mà không cần phải qua giai đoạn trương nở

và hồ hóa.

 Phương pháp này tạo ra loại tinh bột “đã được nấu sẵn” để không cần quá trình gia nhiệt cho nó (giai đoạn trương nở và hồ hóa) khi cần ứng dụng tính chất này trong một số loại thực phẩm nào đó Loại tinh bột này còn được gọi là “dùng ngay (instant starch)” và thường được viết tắt là “pregel” Quy trình biến tính này bao gồm sự gia

nhiệt và sấy khô dịch tinh bột ngay Có thể dùng một trong các quy trình biến tínhsau:

 Sấy bằng tang trống

 Huyền phù hoặc dịch sệt bột được trải mỏng lên bề mặt tang trống có nhiệt độ cao

 Nước sẽ bay hơi và các màng mỏng tinh bột sẽ được nghiền thành bột

 Tinh bột gia nhiệt khô ở nhiệt độ cao

Sự dextrin hóa (sự chuyển hóa do nhiệt) là một phương pháp biến tính tinh bột trongtrạng thái độ ẩm thấp, nguyên hạt bao gồm 2 hướng biến tính sau:

 Hướng đầu tiên : sự thủy phân gây ra sự cắt ngắn một phần các chuỗi tinh bột Hạt

tinh bột có độ ẩm 10 – 20% được gia nhiệt (rang) một mình hoặc có kết hợp với chất

Tinh bột (trương) Tăng nhiệt độ British Gum

Tăng độ acid

Giảm độ nhớt

Tăng độ acidGiảm độ nhớt

xúc tác acid  tạo ra một dãy các đoạn polymer có chiều dài chuỗi khác nhau (sựchuyển hóa thấp)

 Hướng thứ hai : sự tái kết hợp các chuỗi ngắn thành chuỗi phân nhánh (sự chuyển

hóa cao)

 Sản phẩm thu được từ 2 hướng này được gọi là dextrin hoặc pyrodextrin Đối với sảnphẩm dextrin có 3 loại: dextrin trắng, dextrin vàng, british gum

Hình 1.1.4.1.1.Sơ đồ tương quan giữa các dextrin Mỗi loại được tạo ra tùy thuộc vào:

 Mức độ chuyển hóa (mức độ này phụ thuộc vào nhiệt độ, độ ẩm, lượng acid… củaquá trình chuyển hóa)

 Độ nhớt, độ hòa tan trong nước lạnh

 Màu sắc, hàm lượng đường khử, độ bền

 Khi nhiệt độ được sử dụng là 170 – 1950C, thời gian chuyển hóa là 7 giờ hoặc lâu

hơn sẽ sản xuất ra british gum

Vậy:

 So với tinh bột, dextrin tốt hơn trong nước cho dung dịch có độ nhớt và độ dính cao

 Trong công nghiệp thực phẩm, dextrin được dùng như chất kết dính trong đồ ngọt,chất thay thế chất béo,…

1.1.4.2 Phương pháp biến tính hóa học

 Biến tính bằng acid (Thin – boiling starch)

Sự thủy phân diễn ra trong dịch huyền phù tinh bột ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ hồhóa, nghĩa là chưa có sự phá hủy cấu trúc của hạt.Nếu tiến hành trong điều kiện khắc nghiệt

hơn thì sẽ xảy ra quá trình khử trùng hợp hoàn toàn tinh bột Quá trình thủy phân acid trảiqua hai bước:

 Sự tác động nhanh lên vùng vô định hình

 Sự tác động chậm hơn rất nhiều lên các vùng tinh thể

Do sự xúc tác của acid HCl hoặc acid H2SO4, một số liên kết α – 1, 4 và α – 1, 6trong vùng vô định hình của hạt bị cắt đứt làm cho kích thước phân tử giảm đi Điều nàylàm tăng tỉ lệ phân tử nhỏ, phân tử mạch thẳng, do đó cho dung dịch tinh bột có độ nhớtthấp hơn khi gia nhiệt Chính vì vậy, nó có tên là thin – boiling, nghĩa là chảy lỏng khi đunnóng

Hình 1.1.4.2.1 Cơ chế thủy phân tinh bột bằng acid

Tính chất ưu việt so với tinh bột ban đầu:

 Khi dung dịch được làm nguội, sẽ tạo ra loại gel mạnh hơn

 Giảm một ít ái lực đối với iod

 Độ nhớt đặc trưng bé hơn

 Áp suất thẩm thấu cao hơn do khối lượng phân tử trung bình bé hơn

 Khi hồ hóa trong nước nóng hạt trương nở kém hơn

 Trong nước ấm có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ hồ hóa thì độ hòa tan cao

 Nhiệt độ hồ hóa cao hơn

 Chỉ số kiềm hóa cao

Ví dụ:

Trong sản xuất jelly, tinh bột loại này được dùng để dịch syrup có độ chảy cao, thuậntiện cho quá trình rót khuôn và khi làm nguội, cùng với gelatin, tạo ra trạng thái gel mạnhcho sản phẩm

 Biến tính bằng kiềm

Trong môi trường kiềm, tinh bột hòa tan rất dễ, do kiềm làm ion hóa từng phần và do

đó làm cho sự hydrate hóa tốt hơn Kiềm cũng có thể làm phá hủy tinh bột từ đầu nhóm cuốikhử thông qua dạng enol (phản ứng chuyển hoán) để cuối cùng tạo ra những hợp chất cómàu kiểu humic.Sự phá hủy kiềm cũng có thể xảy ra ngẫu nhiên ở giữa mạch nhất là khi cómặt oxy và có gia nhiệt Cơ chế thủy phân kiềm của tinh bột được biểu diễn trong sơ đồ sau:

Hình 1.1.4.2.2 Cơ chế thủy phân kiềm của tinh bột

Phản ứng đầu tiên liên quan đến quá trình chuyển vị (1 thành 2) sau đó diễn ra theoquá trình tách loại β thường được chấp nhận để tạo thành các acid cacboxylic trong cácbước tiếp theo (3 thành 4), bước 7 thành 8 là một ví dụ của quá trình chuyển vị benzyl –benzilic acid Đồng thời, đơn vị glucose ở đầu khử có thể trải qua quá trình tách loại β, mấtnhóm hydroxyl ở vị trí C3

 Biến tính bằng oxy hóa

Trong phương pháp biến tính này, tác nhân oxy hóa là hợp chất kiềm sodiumhypocloride và có 2 sự biến đổi quan trọng xảy ra: cả 2 nhóm carboxyl (COOH) và carbonyl

(C = O) được tạo ra trên phân tử tinh bột, đồng thời có sự cắt ngắn một phần các chuỗi tinhbột.

Loại tinh bột oxy hóa hày, giống như tinh bột thin – boiling, có tính chất tạo ra độnhớt đáng kể trong dung dịch nóng

Do có sự cản trở về mặt không gian và sự tích điện đẩy nhau của 2 nhóm chức ở trên

mà nó sẽ ngăn chặn xu hướng tái kết hợp của các phân tử amylase  cường độ gel giảmxuống

Tính chất của tinh bột oxy hóa:

 Tinh bột oxy hóa có màu trắng

 Nhiệt độ hồ hóa thấp

 Độ nhớt tăng chậm

 Gel tinh bột có độ trong cao và có xu hướng thoái hóa dần

1.1.4.3 Phương pháp biến tính hóa sinh

 Biến tính bằng enzyme

Dưới tác dụng của từng enzyme amylase phân tử tinh bột hoặc bị phân cắt ngẫunhiên thành những dextrin phân tử thấp hoặc bị cắt ngắn dần từng 2 đợn vị glucose một, do

đó mà tính chất của dung dịch tinh bột cũng thay đổi theo

Tùy thuộc vào mức độ thủy phân, một loạt các phân tử có chiều dài chuỗi khác nhauđược tạo ra như: polysaccharide, oligosaccharide, maltose, glucose Các phân tử này có tínhkhử và cơ cấu thành phần của chúng trong dung dịch thủy phân enzyme thường được xácđịnh bằng chỉ số đường khử DE (hàm lượng các phân tử có tính khử quy theo glucose / tổnglượng chất khô)

Quá trình thủy phân bằng enzyme càng triệt để, sản phẩm thủy phân có tỉ lệ phân tửcàng ngắn, chỉ số DE càng cao:

 Sản phẩm có DE < 20 nó được gọi là maltose

 Sản phẩm có DE = 100 nó chính là đường glucose tinh khiết

Một dãy các enzyme khác nhau được sử dụng để tạo ra các sản phẩm có DE khácnhau

Ví dụ: