Đề tài : POLYSACCHARIDE
Trang 1Trường Đại Học Bách Khoa TPHCM Khoa Công Nghệ Hoá Học & Dầu Khí Ngành Công Nghệ Thực Phẩm
Trang 2MỤC LỤC
A.POLYSACCHARIDE LOẠI 1: OLIGOSACCHARIDE
I SACCHAROSE……… 02
II MALTOSE………04
III LACTOSE………05
IV CELLOBIOSE……….06
B.POLYSACCHARIDE LOẠI 2: POLYSACCHARIDE I POLYSACCHARIDE NGUỒN THỰC VẬT 1 TINH BỘT……… 07
2 CELLULOSE……….26
3 HEMICELLULOSE……… 30
4 PECTIN……… 31
5 INULIN……… 34
6 AGAR……… 34
II POLYSACCHARIDE NGUỒN VI SINH VẬT DEXTRAN……….38
III POLYSACCHARIDE NGUỒN ĐỘNG VẬT 1 GLYCOGEN……… 38
2 KITIN……….40
Trang 3
Oligosaccharide dễ tan trong nước và dễ kết tinh.
☻Tính chất hóa học: Khi thủy phân bằng acid hoặc enzyme tương ứng sẽ giải phóng ra các monosaccharide.
I DISACCHARIDE
Disaccharide là polysaccharide có 2 gốc monosaccharide kết hợp với nhau, loại 1 phân tử H 2 O 2 monosaccharide có thể giống nhau hoặc khác nhau.
Liên kết giữa 2 monosaccharide là liên kết glucoside.
Vì vậy, có thể coi disaccharide là một glucoside trong đó aglucon là một monosaccharide thứ 2
1.SACCHAROSE:
☻ Trạng thái tự nhiên:
Saccharose rất phổ biến trong tự nhiên, có nhiều trong đường mía, củ cải đường (dùng để sản xuất đường) và một số thực vật khác nên saccharose còn được gọi là đường mía Trong củ cải đường và mía có chứa 20 – 25% saccharose.
Trong đời sống saccharose có những tên gọi khác nhau:
Đường phèn: saccharose kết tinh ở 30 0 C ở dạng những cục lớn.
Đường kính: saccharose có độ tinh khiết khá cao.
Đường cát: saccharose có lẫn tạp chất màu vàng nâu.
☻ Cấu tạo hóa học:
Saccharose do một phân tử α - Glucose ở dạng piranose liên kết với một phân tử
β - Fructose, loại đi một phân tử H 2 O Do vậy saccharose còn được gọi là α - D- Glucopiranoside (1 → 2) β - D- Frucofuranoside (có độ quay cực bằng +66.5 0 )
CH2OH
O H HOH2C
C O
H
H OH
OH C H
CH2OH
4
6 5
3
2
1
2 1
5 6
☻ Tính chất - Ứng dụng :
● Saccharose (còn được gọi là sucrose) là tinh thể không màu, không mùi,
có vị ngọt, tan nhiều trong nước, nhất là nước nóng, nóng chảy ở 185 0 C, tỷ trọng: 1,5879 g/cm 3
● Ở nhiệt độ cao, với xúc tác là enzyme invertase hoặc HCl, saccharose bị thủy phân tạo thành đường nghịch đảo.
Trang 4● Phản ứng nghịch đảo đường như sau:
◦ Tăng độ hòa tan của đường.
◦ Tránh hiện tượng kết tinh lại nhờ tính hòa tan cao của fructose và tính khó kết tủa của glucose
◦ Tính hòa tan của đường chung không những có thể tăng lên nhờ thêm đường nghịch đảo mà cả khi thêm glucose hoặc siro glucose Điều đó còn cho phép điều chỉnh độ nhớt của các dung dịch đường.
Khi làm lạnh các dung dịch đường bão hòa saccharso (thu được ở nhiệt độ cao)
sẽ tạo nên các dung dịch quá bão hòa của saccharose Vận tốc kết tinh từ saccharose của các dung dịch này cũng như kích thước các tinh thể tạo thành có thể giảm đáng kể nhờ thêm vào dung dịch glucose, đường nghịch đảo, siro glucose
● Tính chất này được ứng dụng trong kĩ nghệ mứt kẹo tạo nên các sản phẩm trong đó có saccharose dù ở nồng độ rất cao nhưng vẫn không kết tinh.
H OH
H OH
OH
H 1
Trang 5
☻ Cấu tạo: Maltose là disaccharide chứa 2 gốc α – glucopyranose liên kết với nhau nhờ nhóm OH ở vị trí C 1 và C 4 Do còn một nhóm OH glucoside nên maltose có tính khử bằng một nửa của glucose Maltose còn gọi là α - D – Glucopyranoside (1 → 4 ) D – Glucopyranose.
☻ Tên gọi: Maltose có nhiều trong thóc nảy mầm và trong malt đại mạch, mạch nha nên còn được gọi là đường nha.
☻ Tính chất hóa học: Thủy phân maltose bằng acid hoặc enzyme maltase thu được 2 phân tử α – D – glucose.
☻ Điều chế: Maltose được sản xuất bằng cách thủy phân tinh bột bằng enzyme
β – amylase, có thể thu được ở giai đoạn đầu của quá trình lên men rượu tinh bột.
☻ Ứng dụng: Maltose được ứng dụng trong công nghệ bánh kẹo tạo vị ngọt thanh, tránh hiện tượng tái kết tinh đường, tạo cấu trúc mềm dẻo cho kẹo.
H OH
H OH
OH
H O
H
H
☻ Cấu tạo: Lactose được cấu tạo từ 1 phân tử β – D – galactose và một phân
tử α – D – glucose Lactose còn được gọi là β – D – galactopyranoside (1 -> 4) D – glucopyranose.
☻ Tên gọi: Lactose có mặt trong tất cả các loại sữa nên còn được gọi là đường sữa (4 – 8%) Cơ thể hấp thu lactose nhờ enzyme lactase Một số cá thể không có enzyme này
☻ Tính chất vật lí:
Độ ngọt của lactose chỉ bằng 1/6 độ ngọt của saccharose.
Độ tan: Ở nhiệt độ thường, lactose hòa tan trong nước ít hơn saccharose 10 lần Nhưng ở 100 0 C thì độ tan của nó xấp xỉ saccharose
Lactose kết tinh chậm, tinh thể cứng và có nhiều dạng tinh thể
Vitamine B 2 có thể ức chế sự kết tinh lactose .
☻ Tính chất hóa học: Trong phân tử lactose còn lại 1 nhóm OH glucoside nên tính khử của nó bằng một nửa glucose.
4 CELLOBIOSE
Trang 6☻ Cấu tạo: Cellobiose chứa 1 phân tử α – D – glucose và 1 phân tử β – D – glucose liên kết với nhau nhờ các nhóm OH ở vị trí C 1 và C 4 Cellobiose là đơn vị cấu tạo của polysaccharide cellulose.
☻ Tính chất vật lí: Nó vẫn duy trì được tính khử vì còn chứa một nhóm OH glycoside tự do.
☻ Tính chất hóa học: Khi thủy phân cellulose nhờ enzyme cellulase sẽ thu được cellobiose.
H OH
4 5
6
4 5
1 H
6 5
2 6
☻ Tính chất vật lí:
Rafinose chứa nhiều ở gỉ đường, thu được khi sản xuất đường từ củ cải đường.
Rafinose tinh thể không có vị ngọt, hòa tan trong nước.
Rafinose kém bền đối với nhiệt hơn saccharose
☻ Tính chất hóa học:
Trang 7 Các monosaccharide này gắn với nhau nhờ các nhóm OH glucoside của chúng, vì vậy trong phân tử rafinose không còn nhóm OH glucosie tự do nên không còn tính khử.
Khi thủy phân bằng acid trong thời gian ngắn và ở nhiệt độ không cao sẽ giải phóng fructofuranose Tác dụng của enzyme invertase cũng cho kết quả tương tự.
Phân tử disaccharide hình thành nếu tiếp tục bị thủy phân sẽ phân giải hoàn toàn thành D – galactose và D – glucose
Là đường do 4 monosaccharide tạo nên, tiêu biểu là Stachyose.
Stachyose là một tetrasaccharide phổ biến trong cây họ đậu và một số hạt khác khi hạt chín, nhưng khi nảy mầm thì đường này nhanh chóng mất đi.
Cấu tạo: do 2 phân tử α-galactose, 1 phân tử α-glucose và 1 phân tử β-glucose kết hơp lại với nhau bằng liên kết 1,6-glucoside và liên kết 1,2-glucoside.
H OH
H
H H OH
OH
H
H OH
O
CH 2
1 H
Là đường do 5 monosaccharide tạo nên.Tiêu biểu làVerbascosse.
CTCT: α-D-galactose pyranose (1-6) α-D-galactose pyranose (1-6)
α–D-galactose pyranose (1-6) α-D-α–D-galactose pyranose (1-6) β-D-fructose pyranose.
B POLYSACCHARIDE LOẠI 2
I POLYSACCHARIDE NGUỒN THỰC VẬT
1 TINH BỘT:
Trang 81.1 Cấu tạo, hình dạng, kích thước: phụ thuộc vào giống cây,điều kiện trồng trọt và quá trình sinh trưởng của cây.
Hàm lượng tinh bột có trong một số loại thực phẩm:
Khoai mì 95% Lúa_gạo 75_80%
Khoai tây 84% Đậu 60_66%
Chuối 90%
HÌNH DẠNG TINH BỘT KHOAI MÌ
Trang 9HÌNH DẠNG TINH BỘT
HÌNH DẠNG TINH BỘT KHOAI TÂY
Trang 10HÌNH DẠNG HẠT GẠO
HÌNH DẠNG TINH BỘT GẠO
Trang 12☻ Kích thước: 2-10μm với các loại hạt nhỏ, 20-35μm với các hạt lớn Kích thước các hạt khác nhau sẽ dẫn đến tính chất cơ lí khác nhau như nhiệt độ
hồ hoá,… Hạt nhỏ có cấu trúc chặt, hạt lớn có cấu trúc xốp (Có thể dùng phương pháp lắng để phân chia một hệ thống tinh bột ra các đoạn co kích thước đồng đều để nghiên cứu)
☻ Cấu tạo: Tinh bột không là hợp chất đồng thể mà gồm 2
polysacaride khác nhau: amilose và amilopectin
Cấu tạo bên trong của hạt tinh bột khá phức tạp Hạt tinh bột có cấu trúc lớp, trong mỗi lớp đều có lẩn lộn amilose và amilopectin sắp xếp theo phương hướng tâm
Trong đa số tinh bột, tỉ lệ giữa AM/AP xấp xỉ ¼
Ngoại lệ:đậu xanh: 75%, nếp 90%; lúa mì, bắp:
AM/AP=1/3; Dong, riềng:AM/AP=1/2
Cả amilose và amilopectin đều được cấu tạo từ
monosacaride: glucose (α_D_glucose)
1 Cấu tạo, tính chất của amilose:
a Cấu tạo: Phân tử lượng: 104-4.104
Mạch thẳng, cấu tạo từ monosaccharide liên kết 1_4 glucoside→còn 1 đầu khử (còn 1 đầu có nhóm _OH glucoside)
Ở trạng thái keo, phân tử amilose ở dạng xoắn nhờ liên kết hiđro Một vòng xoắn gồm 6 glucose,đường kính vòng của xoắn là 12,97.10-10m,chiều cao là 7,19.10-10m.Các nhóm hydroxyl nằm bên ngoài hình xoắn ốc, bên trong là các nhóm C-H
b Tính chất :
Trang 13_Độ hoà tan:
Không hoà tan trong nước lạnh, dễ tạo dung dịch keo.Tốc độ tạo keo phụ thuộc vào thời gian, nhiệt độ, pH, nồng độAM và phương pháp hoà tan.Amilose hoà tan dễ dàng trong kiềm loãng.Điều đáng chú ý là để hoà tan
amilose cần có một lượng kiềm tối ưu, nồng độ cao hơn hay thấp hơn đều làm cho AM tạo keo
Amilose thường hoà tan trong các dung môi: Cloralhydrat,
formamit, acid dicloaxetic, pirolidin, đimetylsulfoxit, axetamit, etilenđiamin,
piperazin,axit formic,ure
Do amilose có khối lượng phân tử lớn và có mạch thẳng nên nồng
độ của nó trong các dung môi thường lớn,dẫn đến dung dịch tạo thành có độ nhớt
Dung môi tốt nhất của amilose là dimetylsulfoxit,nếu dung môi khan thì có thể hoà tan được 50% khối lượng AM có độ ẩm 7-10%.Nhưng sau
đó thêm nước vào thì AM lại kết tủa
Như vậy sự khác nhau giữa tạo keo và thoái hoá chỉ là về mức độ định hướng.Độ bền của keo amylose do nồng độ và thời gian quyết định Khi khô keo trở nên cứng, giòn và không thể quay lại trang thái ban đầu trong nước
Xác định độ nhớt của dung dịch amylose với nước thường khó, vì amylose sẽ không bền khi ở nhiệt độ được dung để đo độ nhớt.Độ nhớt của amylose phụ thuộc vào nồng độ amylose, nồng độ kiềm Độ nhớt đạt cực tiểu khi dung dịch kiềm ở nồng độ 1N
_Phản ứng với iod: I2 hấp thu vào giữa vòng xoắn cho dung dịch có màu xanh đặc trưng Màu thay đổi theo độ dài mạch
_Khả năng tạo phức: Amilose còn có khả năng tạo phức với rất nhiều các hợp chất hữu cơ có cực cũng như không cực khác nhau:
Trang 14
+các rượu no (như izoamylic, butylic, izopropylic)
Phức của vitamin A với amilose thường bền và ít bị oxi hoá Do đó , người ta thường bảo vệ vitamin A trong thuốc cũng như trong thức ăn bằng cách cho nó tạo phức với amilose
2 Cấu tạo, tính chất amilopectin:
a Cấu tạo :
Phân tử lượng: khoảng 5.108
Mạch thẳng, phân nhánh, liên kết 1_4 glucoside (thẳng), 1_6 (nhánh)
Còn duy nhất 1 nhóm _OH glucoside →còn tính khử
Phản ứng cho màu tím đỏ của amilopectin với iod xảy ra do kết quả của sự hình thành nên các chất hấp phụ
Trang 15
AMILOPECTIN
Trang 16☻Khả năng hấp thụ của hạt tinh bột:
_Khả năng hút ẩm :Độ ẩm tương đối của không khí là 73%thì khả năng hút ẩm của tinh bột là 10,33%
Độ ẩm tương đối của không khí là 100%thì khả năng hút ẩm là 20,93%
_Khả năng hấp thụ các chất điện li hữu cơ:
Tinh bột hấp thụ xanh metylen rất tốt.Tuy nhiên sự hấp thụ của tinh bột còn phụ thuộc vào cấu tạo bên trong của hạt và khả năng trương của chúng
Khả năng hấp thụ của tinh bột còn phụ thuộc vào các cation được liên kết với tinh bột Các cation có ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ xanh metylen của tinh bột được phân bố theo dãy sau đây:
Na+ >Mg2+>Ba2+>Ca2+
_Khả năng hấp thụ muối:
Khả năng hấp thụ của tinh bột khoai tây lớn hơn của lúa mì và ngô (do độ xốp của tinh bột khoai tây tạo điều kiện cho các ion xâm nhập vào trong hạt dễ dàng hơn do đó cân bằng hấp thụ đạt được nhanh chóng hơn)
Nhiệt độ tăng thì khả năng hấp thụ của tinh bột khoai tây bị giảm xuống,còn ở tinh bột lúa mì thì khả năng hấp thụ lại tăng lên đến một nhiệt độ nhất định
_ Các ion chứa trong tinh bột khi xử lí tinh bột bằng các chất điện ly khác nhau có thể thay thế bằng những ion khác Để thu được tinh bột có chứa các cation nhất định người ta phải xử lý sơ bộ tinh bột bằng acid để thay thế các cation liên kết với tinh bột bằng ion hydro, sau đó lại xử lý bằng dung dịch muối tương ứng thì sẽ thay thế ion hydro bằng ion mong muốn
1.2.Tính chất chức năng của tinh bột :
Căn cứ vào kiểu tương tác, có thể phân loại các tính chất chức năng của tinh bột thành các nhóm sau:
_các tính chất phụ thuộc tương tác giữa tinh bột và nước _các tính chất phụ thuộc tương tác giữa các phân tử tinh bột với nhau
_các tính chất phụ thuộc tương tác giữa phân tử tinh bột với phân tử các chất khác
1 Tính chất thuỷ nhiệt và sự hồ hoá của tinh bột :
Khi hoà tan tinh bột vào nước, tạo lớp vỏ nước làm cho lien kết trong phân tử tinh bột bị yếu đi, các phân tử tinh bột bị xê dịch và bị trương lên
Trang 17
Sự xâm nhập các phân tử nước đến một lúc nào đó sẽ làm bung các phân tử tinh bột thì hệ thống chuyển thành dung dịch Để tinh bột đạt đén trạng thái hoà tan này còn phụ thuộc vào điều kiện nhiệt độ
Sự phá huỷ hạt co thể xem như giới hạn tự nhiên giũa hai trạng thái khác nhau của tinh bột: tinh bột ban đầu với các mức hydrat hoá hoá khác nhau và dung dịch keo của tinh bột
Nhiệt độ để phá vỡ hạt chuyển tinh bột từ trạng thái đầu có mức
độ hydrat hoá khá nhau thành dung dịch keo gọi là nhiệt hồ hoá Các hạt tinh bột có kích thước lớn sẽ dễ bị hồ hoá hơn Ban đầu độ nhớt của hồ tinh bột tăng dần lên, sau đó qua một cực đại rồi giảm xuống
Nhiệt độ hồ hoá cũng phụ thuộc vào thành phần amilose và amilopectin Amilose sắp xếp thành chùm song song đựơc định hướng chặt chẽ hơn Amilopectin vốn có xu hướng cuốn lại thành hình cầu, có cấu trúc khó cho nước đi qua
Các ion được liên kết với tinh bột cũng sẽ ảnh hưởng đến độ bền của các liên kết hydro giữa các yếu tố cấu trúc bên trong của hạt Khi giữa thành phần của các chuỗi có chứa những ion mang điện tích cùng dấu thì sẽ đẩy nhau do đó làm lung lay cấu trúc bên trong của hạt kết quả là làm thay đổi nhiệt độ hồ hoá
Tinh bột Nhiệt độ ban
đầu,0C
Nhiệt độ trung bình,0C
6859,55258
666880
74,562,55962
7072Một số hạt ở 1000Cvẫn chưa bị phá hủy78
646466
Các muối vô cơ ở nồng độ thấp sẽ phá hủy liên kết hydro nên làm tăng độ hoà tan của tinh bột, ngược lại nồng độ muối cao sẽ làm giảm sự hydrat hoá phân tử tinh bột và làm kết tủa chúng
Sự hồ hoá tinh bột cũng có thể xảy ra ở nhiệt độ thấp trong môi trường kiềm.Vì kiềm làm ion hoá từng phần do đó làm cho sự hidrat hoá phân tử tinh bột tốt hơn
Các chất không điện li như đường, rượu cũng có ảnh hưởng đến nhiệt độ hồ hoá và làm cho nhiệt độ hồ hoá tăng lên.Anh hưởng của dung dịch 20% các đường khác nhau đến nhiệt độ hồ hoá theo trật tự sau: Saccaroza>glucose>socboza>maltoza Với rượu thì có trật tự sau: Glyxerin>izopropanol>etanol>propanol
Độ trong của hồ
Trang 18Tinh bột đã hồ hoá thường có độ trong suốt nhất định và độ trong này có ý nghĩa về giá trị cảm quan của sản phẩm thực phẩm có chứa tinh bột.
Tinh bột của nếp, củ cho hồ trong suốt hơn tinh bột của hạt tẻ Đường thường tăng đáng kể độ trong suốt của hồ tinh bột con các chất nhũ hoá thì gây đục
Các chất hoạt động bề mặt như sodium laurilsulphate dễ tạo phức với amylase và có tác dụng làm tăng độ trong của hồ
2 Tính chất nhớt dẻo của hồ tinh bột:
Phân tử tinh bột chứa nhiều nhóm hydroxyl có khả năng liên kết được với nhau (liên kết hydro) làm cho phân tử tinh bột có khả năng tập hợp và giữ được nhiều phân tử nước khiến dung dịch có độ đặc,độ dính,
độ dẻo và độ nhớt cao hơn, do đó các phân tử di chuyển khó khăn
hơn.Tính chất này thể hiện rõ ở tinh bột nếp (do chứa nhiều
amylopectin)
Cá yếu tố chính ảnh hưởng đến độ nhớt của dung dịch tinh bột là đường kính biểu kiến của tinh bột hay các hạt tinh bột Đường kính này lại phụ thuộc vào các yếu tố sau:
_Khối lượng kích thước, thể tích cấu trúc cũng như sự bất đối xứng của phân tử tinh bột
_Tương tác của phân tử tinh bột với nước gây ảnh hưởng đến độ trương,độ hoà tan và các cầu hidrat hoá bao quanh phân tử
_Tương tác giữa các phân tử tinh bột với nhau quyết định kích thước của tập hợp Nồng độ tinh bột, pH, nhiệt độ, Ca2+, tác nhân oxy hóa, các hoá chất phá huỷ cầu hydrat đều làm cho tương tác giữa các phân tử tinh bột thay đổi và làm cho độ nhớt thay đổi
Độ nhớt của tinh bột tăng lên trong môi trường kiềm vì kiềm gây ion hoá các phân tử tinh bột khiến chúng hydrat hoá tốt hơn
Muối ở nồng độ cao cho vào thực phẩm chứa tinh bột sẽ làm tăng độ nhớt vì khi đó muối sẽ chiếm lấy các phân tử nước Một số phụ gia như:đường (saccarose ở nồng độ tối ưu 5%), acid béo làm tăng giá trị cực đại của độ nhớt
Các chất hoạt động bề mặt làm tăng nhiệt độ để hồ có độ nhớt cực đại: trong thực phẩm, người ta thường sử dụng chất hoạt động bề mặt để làm chất nhũ hoá,chất tạo bọt Ngoài ra chúng cũng được sử dụng để ngăn ngừa sự tạo keo trong các sản phẩm có chứa tinh bột
3 Khả năng tạo gel và thoái hoá của tinh bột:
Khi để nguội hồ tinh bột thì các phân tử sẽ tương tác với nhau
và sắp xếp lại một cách có trật tự để tạo thành gel tinh bột có cấu trúc mạng ba chiều
Các yêu cầu để có thể tạo được một gel tinh bột:
Trang 19_Dung dịch tinh bột phải có nồng độ vừa phải.
_Được hồ hoá để chuyển tinh bột thành dạng hoà tan _Để nguội trạng thái yên tĩnh để tạo gel tinh bột có cấu trúc mạng ba chiều
Khác với gel protein, trong gel tinh bột chỉ có duy nhất các liên kết hydro tham gia Liên kết hydro tham gia nối trực tiếp các mạch tinh bột hoặc gián tiếp qua các cầu phân tử nước Tinh bột cũng có khả năng đồng tạo gel với protein Nhờ tương tác này mà khả năng giữ nước, độ cứng và độ đàn hồi của gel protein tốt hơn.Tính chất này có ứng dụng quan trọng trong các sản phẩm như giò lụa
Vì tinh bột chứa cả amilose và amilopectin nên trong gel tinh bột có cả vùng vô định hình và vùng kết tinh.Tham gia vào vùng kết dính có các phân tử amilose và các đoạn mạch ngắn của amilopectin ngắn kết dính nhau.Cấu trúc nhiều nhánh của amilopectin sẻ cản trở sự dàn phẳng và sự kết tinh.Vùng kết tinh vừa nằm trong các hạt đã trương vừa nằm trong dung dịch sẽ tạo độ bên và độ đàn hồi cho gel; con phần đại phân tử amilose và amilopectin nối vào phần kết tinh nhưng nằm trong phần vô định hình sẽ tạo cho gel một áp suất nhất định để không bị phá huỷ
Tinh bột nếp có hàm lượng amilopectin cao thường khó tạo gel
ở nồng độ thấp, tuy nhiên nồng độ tinh bột 30% thì cũng tạo gel được Gel của tinh bột giàu amilose thường cứng và đàn hồi kém
Sự thoái hoá của gel tinh bột:
Khi để một thời gian gian dài, các gel tinh bột sẽ co lại và tách nước Hiện tượng này gọi là sự thoái hoá Quá trình này sẽ được tăng cường khi để lạnh đông và sau đó làm tan đá Nguyên nhân của hiện tượng này là do sự hình thành các cầu hydro giứa các phân tử tinh bột Amilose có cấu trúc mạch thẳng nên khả năng định hướng và tập hợp lại
dễ dàng hơn amilopectin, vì thế nói chung, hiện tượng thoái hoá thường lien quan đến thành phần amilose của tinh bột Quá trình thoái hoá gồm các giai đoạn sau đây:
• đầu tiên các mạch được uốn thẳng lại
• sau đó lớp vỏ hidrat bị mất đi, các mạch sẽ định hướng song song với nhau
• các cầu hidro dược hình thành giữa các nhóm OH của tinh bột
Trang 20Tốc độ thoái hoá sẽ tăng khi giảm nhiệt độ và đạt cực đại ở pH=7 Tốc độ thoái hoá sẽ giảm cả khi pH nhỏ hơn hay lớn hơn
7 Amilose là thành phần chủ yếu gây thoái hoá nhưng không khắc phục được, trong khi đó thoái hoá do amilopectin có thể khắc phục được khi nóng từ 50_60oC
Sự thoái hoá thường kèm theo hiện tượng tách nước và đặc lại của sản phẩm dạng nữa lỏng và làm sản phẩm cứng như bánh mì
1.3.Khả năng tạo hình của tinh bột:
1.Khả năng tạo màng :
Để tạo màng các phân tử thinh bột tạo dàn pgẳng ,sắp xếp lại và tương tác trực tiếp với nhau nhờ lien kết hidro hoặc gián tiếp thong qua các cầu phân tử nước Tính chất này được ứng dụng để sản xuất bánh tráng ,bánh
cuốn ,bánh phở từ tinh bột
Các giai đoạn trong quá trình tạo màng
Cho tinh bột phân tán trong nước đến một nồng độ nhất định Hồ hoá sơ
bộ để tạo ra mộy độ nhớt nhất định
Khuấy kỹ và rót dịch tinh bột một lớp mỏng lên mặt kim loại phẳng và nhẵn đã được gia nhiệt thích hợp (có thể phết một ít parafin để trơ hoái bề mặt kim loại ,tránh cho màng hỏi bị dính sau khi khô)
Cơ chế của việc tạo màng
Giai doạn 1: nước bốc hơi từ bề mặt tự do của chất lỏng (trong trường hợp này,áp suất hơi bão hoà là trở ngại duy nhất)
Giai đoạn 2: nồng độ tinh bột tăng lên và các hạt tinh bột dịch lại gần lại nhau, phân tán sắp xếp thành lớp dơn hạt, một lớp gel tạo trên bề mặt màng (nước phải thắng trở lực của lớp gel này)
Giai đoạn 3: Nước nằm giữa các hạt (nước solvate hoá liên kết bền với tinh bột) bắt đầu bốc hơi Lúc này nước đã thắng các trở lực của màng Các hạt tiếp xúc nhiều hơn và bắt đầu biến dạng, có sự co bề mặt
Giai đoạn 4: Các hạt bắt đầu thể hiện lực cố kết, tạo nên cáctính chất cơ lí của màng
Giai đoạn 5: Màng được tạo thành do kết quả của sự bốc hơi nước Thay đổi nhiệt độ điều chỉnh tốc độ bốc hơi nước, thay đổi nồng độ tinh bột,độ nhớt dung dịch sẽ thu được màng có tính chất khác nhau Nồng độ tinh bột nhỏ dẩn đến sự hidrat hoá cao, sự bốc hơi nước nhanh và màng càng co ngót, có
độ bền cao nhưng ứng suất nội lớn
Màng tinh bột thu được thường giòn và dễ rách là do khi tạo màng có sự giảm dần thể tích tinh bột do sự bốc hơi nước Khi màng co ngót,
do bề mặt bản kim loại không có khả năng thay đổi kích thước của mình nên
sẽ làm xuất hiện các ứng suất nội Nếu ứng suất này lớn hơn độ bền cấu trúc màng dã hình thành tại thời điểm đó thì sự co ngót làm rách màng
Khắc phục hiện tượng trên bằng cách tăng nhiệt độ tạo màng để tăng chuyển động nhiệt của các hạt phá vỡ các cấu trúc cục bộ; hoặc thêm