tìm hiểu về tinh bột đậu xanh và ứng dụng của tinh bột đậu xanh

http://www.ebook.edu.vn 9 dinh dưỡng cao thì trong đất trồng cần phải bổ sung thêm phân lân vì photpho là yếu tố quan trọng để tổng hợp ra protein,ATP,mỡ,các enzyme và nhiều thành phần k

Trang 1

http://www.ebook.edu.vn 1

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC – THỰC PHẨM MÔN: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN NÔNG SẢN TIỂU LUẬN:

GVHD: ThS Nguyễn Thị Mai Hương LỚP : ĐHTP3

TP, Hồ Chí Minh Tháng 4/2010

Trang 2

Để hoàn thành được bài tiểu luận em đã nhận được sự giúp đỡ chân thành nhiệt

tình của các thầy cô và nhà trường Em xin gởi lời cảm ơn chân thành đến trường

Đại học Công Nghiệp TPHCM đã tạo dựng được một môi trường làm việc học tập

thuận lợi cho công việc giảng dạy và học tập của giảng viên, sinh viên nhà trường

và đặc biệt là cảm ơn cô Nguyễn Thị Mai Hương đã trực tiếp hướng dẫn để em có

thể hoàn thành được bài tiểu luận này, ngoài ra em cũng xin cảm ơn thư viện

trường Đại học Công Nghiệp TPHCM, đặc biệt là phòng đa phương tiện đã tạo

điều kiện thuận lợi trong công việc tìm kiếm tư liệu làm bài, thư viện đã cung cấp

một hệ thống tài liệu bổ ích giúp em làm việc có hiệu quả hơn và giải quyết được

những khó khăn, bế tắc trong quá trình làm bài Trong quá trình tiến hành tìm hiểu

và phân tích về đề tài này do vấn đề tài liệu có hạn và tầm hiểu biết chưa sâu sắc

lắm nên có thể sẽ mắc phải một vài sai sót, thông tin không đầy đủ lắm thì chúng

em mong cô thông cảm và góp ý thêm để bài tiểu luận được tốt hơn và chúng em

được hiểu sâu hơn về vấn đề này Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn cô

Trang 3

DANH SÁCH NHÓM

Trương Thị Thúy Hằng Giới thiệu về hạt đậu xanh

Võ Thị Mai Vy Tinh bột đậu xanh và các tính chất chức

năng của tinh bột đậu xanh

Hàng Nhật Trung Sản xuất tinh bột từ đậu xanh

Nguyễn Thị Thu Ngân Ứng dụng tinh bột đậu xanh trong sản xuất

miến

Lê Thị Mỹ Hiền Ứng dụng tinh bột đậu xanh trong sản xuất

bánh đậu xanh, Mở đầu, Kết luận

Trang 4

MỤC LỤC

Mở đầu

Nội dung chính

1.Giới thiệu về hạt đậu xanh 7

1.1 Cấu tạo hạt đậu xanh 7

1.2 Thành phần dinh dưỡng của hạt đậu xanh 7

1.3 Các yếu tố ảnh hưởng 8

1.3.1 Trong canh tác 8

1.3.2 Trong bảo quản 10

2 Tinh bột đậu xanh 10

2.1 Amilose 11

2.2 Amilopectin 11

3 Tính chất chức năng của tinh bột đậu xanh 12

3.1 Khả năng hấp thụ nước và sự hồ hóa 12

3.1.1 Các yếu tố ảnh hưởng 14

3.1.2 Liên hệ với tinh bột đậu xanh 15

3.2 Độ trong của hồ tinh bột 15

3.3 Tính chất nhớt dẻo của hồ tinh bột 16

3.3.1 Các yếu tố ảnh hưởng 16

3.4 Khả năng tạo gel và thoái hóa gel của tinh bột 17

3.4.1 Khả năng tạo gel 17

3.4.2 Các yêu cầu để có thể tạo gel từ tinh bột 18

3.4.3 Sự thoái hóa gel của tinh bột 18

3.5 Khả năng tạo màng của tinh bột 19

Trang 5

3.6 Khả năng tạo sợi của tinh bột 21

4.Sản xuất tinh bột từ đậu xanh 21

4.1 Sơ đồ quy trình sản xuất tinh bột từ đậu xanh 21

4.2 Giải thích quy trình 22

4.2.1 Phân loại nguyên liệu 22

4.2.2 Ngâm đậu 23

4.2.3 Nghiền sơ bộ 25

4.2.4 Nghiền mịn 25

4.2.5 Rây 26

4.2.6 Ly tâm 26

4.2.7 Rữa tinh bột 26

4.2.8 Sấy 27

4.2.9.Gia công tinh bột khô 27

5.Ứng dụng của tinh bột đậu xanh trong thực phẩm 27

5.1 Ứng dụng trong làm miến 28

5.1.1.Nguyên liệu 28

5.1.2 Công nghệ sản xuất miến 29

5.2 Ứng dụng trong làm bánh đậu xanh 36

5.2.1 Nguyên liệu 36

5.2.2 Quy trình làm bánh 37

5.2.3 Thuyết minh quy trình 38

Kết luận

Trang 6

MỞ ĐẦU

Mỗi loại sản phẩm thực phẩm đều có tính chất đặc trưng riêng như độ đặc, độ đàn hồi, độ

dẻo, xốp…Để hình thành nên các tính chất ấy thì không thể nào không nhắc đến một loại

polysaccharide quan trọng đó là tinh bột Tinh bột là chất dinh dưỡng dự trữ của thực vật,

do cây xanh quang hợp tạo nên và là nguồn cung cấp dinh dưỡng chính cho con người

Tinh bột có nhiều trong các loại hạt lương thực gồm 3 hệ thống tinh bột: tinh bột của các

hạt ngũ cốc, tinh bột của các hạt họ đậu và tinh bột của các củ Nhìn chung thì tinh bôt

đều có hai thành phần là amylose và amylopectin và mang lại cho thực phẩm các đặc tính

về mặt cấu trúc bởi các tính chất như: sự trương nở, hồ hóa, tạo màng, tạo sợi… Tuy

nhiên mỗi hệ thống tinh bột với tỉ lệ amylose và amylopectin khác nhau cũng sẽ hình

thành nên nét đặc trưng riêng của các sản phẩm thực phẩm Trong các cây họ đậu thì đậu

xanh là một loại đậu quen thuộc với chúng ta, cũng là một nguồn giàu tinh bột với tỉ lệ

amylose chiếm khoảng trên 50% nên đã được ứng dụng trong sản xuất miến chất lượng

cao cũng như phối trộn với các nguyên liệu khác để tạo nên rất nhiều sản phẩm thực

phẩm như bánh đậu xanh… Vậy tinh bột đậu xanh có những tính chất như thế nào mà có

thể tạo nên được kết cấu sợi bền và dai của miến, cấu trúc mềm dẻo, thơm mát của những

chiếc bánh đậu xanh?….Chính vì thế, nhóm em với đề tài “Tìm hiểu về tinh bột đậu xanh

và ứng dụng của tinh bột đậu xanh” để tìm hiểu rõ hơn những biến đổi của tinh bột trong

các quá trình để hình thành nên các tính chất đặc trưng đó

Trang 7

NỘI DUNG CHÍNH

1 Giới thiệu về hạt đậu xanh:

1.1 Cấu tạo hạt đậu xanh:

Cùng với các loại lương thực giàu tinh bột như gạo,nếp,ngô,sắn,khoai thì các loại đậu

trong đó có đậu xanh cũng là một nguồn giàu tinh bột

Hạt đậu xanh có kích thước nhỏ và có hình bầu dục nằm ở bên trong quả đậu Quả

đậu thường có hình trụ thẳng,do hai mảnh ghép lại,mảnh nhưng số lượng nhiều,có lông

Cấu tạo của hạt đậu xanh thường bao gồm: Vỏ hạt bao bọc xung quanh có tác dụng

chống lại ảnh hưởng xấu của điều kiện ngoại cảnh Là loại vỏ trần, được cấu tạo từ nhiều

lớp tế bào mà thành phần của nó chủ yếu là xenluloza và hemixenluza Vỏ hạt đục,không

trong suốt hoặc đôi khi có màu, có lông và có tác dụng bảo vệ phôi hạt

Ở các loại hạt khác thì ngoài vỏ ra chúng còn có đầy đủ 3 phần là lớp aloron,nội nhũ

và phôi đứng tách biệt nhau.Tuy nhiên ở đậu xanh thì khác,toàn bộ hạt đậu là một phôi

lớn được bao bọc bằng vỏ hạt

1.2 Thành phần dinh dưỡng của hạt đậu xanh:

Đậu xanh có hàm lượng protein cao (28-32%),tuy nhiên thành phần protein của đậu

xanh thì thiếu nhiều axitamin thiết yếu cho con người

Cùng với protein thì tinh bột là chất chiếm nhiều nhất trong thành phần hóa học của

hạt đậu (55%),là một nguồn cung cấp tinh bột đáng kể

Trang 8

Trong thành phần hóa học của đậu xanh cũng có pectin,chất béo.Trong đậu xanh thì

chất béo có màu sẫm,bán khô,và khi ở trạng thái tự nhiên chưa tinh luyện thì có màu và

có mùi đặc trưng

Đậu xanh là một thực phẩm giàu giá trị dinh dưỡng vì ngoài hàm lượng protein và

tinh bột cao ra thì trong đậu xanh còn chứa rất nhiều folate và vitamin B – chất cần thiết

cho sự chuyển hoá chất béo, protein và carbohydrate Đậu xanh cũng chứa nhiều chất

lutein, zeaxanthin – hai thành phần của chất chống oxi hoá Đậu xanh là loại thức ăn

nhiều kali, ít natri Đậu xanh vị ngọt, hơi tanh, tính hàn, không độc

Có thể tham khảo thành phần hóa học của các loại đậu đỗ qua bảng trích dẫn dưới

đây

Hàm lượng % so với chất khô

tro xenlulose Các đường Tinh bột protein Chất béo

4.1 5.2 3 55 28 2.4

Vì có hàm lượng chất dinh dưỡng cao nên người ta thường sử dụng đậu xanh dưới dạng

nguyên hạt hoặc nghiền thành bột Chỉ trong trường hợp cần sản xuất miến có chất lượng

cao mới cần tách tinh bột từ đậu xanh do thành phần amylose trong tinh bột đậu xanh

cao(trên 50%)

1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến thành phần hóa học của hạt đậu xanh

1.3.1 Trong canh tác:

• Đất và các chất dinh dưỡng

Đậu xanh là cây ngắn ngày nên quá trình tổng hợp chất khô trong hạt đậu xanh diễn

ra trong một thời gian ngắn,muốn thu được hàm lượng chất dinh dưỡng (protein,tinh

bột,chất béo…) cao thì cần phải tạo điều kiện thuận lợi cho cây đậu xanh sinh trưởng và

nảy mầm

Muốn vậy thì phải trồng đậu xanh trên những loại đất xốp nhẹ,khả năng giữ ẩm

tốt,đủ dinh dưỡng và pH trong khoảng 5.5-7.6 Ngoài ra muốn hạt đậu xanh có tỷ lệ chất

Trang 9

dinh dưỡng cao thì trong đất trồng cần phải bổ sung thêm phân lân vì photpho là yếu tố

quan trọng để tổng hợp ra protein,ATP,mỡ,các enzyme và nhiều thành phần khác

Bên cạnh đó muốn tăng hàm lượng tinh bột có trong đậu xanh thì một chất không

thể không bổ sung vào đất trồng là kali vì kali có tác dụng giúp cho quá trình quang hợp

diễn ra tốt hơn cũng như thúc đẩy sự hoạt động của enzyme để chuyển hóa các hợp chất

hydratcacbon tạo thành tinh bột dự trữ trong hạt đậu xanh,làm tăng khả năng thu hồi tinh

bột của hạt đậu xanh

Ngoài ra ta cũng có thể bổ sung thêm lưu huỳnh vào đất trồng để thúc đẩy thêm quá

trình tạo thành axitamin trong hạt,nâng cao giá trị dinh dưỡng của hạt đậu

• Ánh sáng

Trong quá trình trồng cây đậu xanh thì điều kiện thông thoáng ánh sáng là tiền đề

đạt năng suất cao Cây đậu xanh có hiệu suất quang hợp tương đối kém so với một số cây

như ngô,mía Vì vậy mà nếu thiếu ánh sáng thì quá trình quang hợp diễn ra kém dẫn đến

việc tạo ra tinh bột tích lũy trong hạt đậu cũng giảm Thiếu ánh sáng còn gây rụng

hoa,giảm nốt sần ở rễ làm giảm khả năng cố định đạm vì vậy mà hàm lượng chất dinh

dưỡng của hạt đậu cũng giảm

• Nước

Vì đậu xanh là một cây ưa ẩm nên lượng nước trong đất đối với năng suất thu hồi

hạt là rất quan trọng,đặc biệt là trong quá trình ra hoa cần phải tưới nước đầy đủ.Nếu

không tươi nước đầy đủ thì tỷ lệ hoa sẽ giảm dẫn đến làm giảm hàm lượng chất khô của

hạt Lưu ý là lượng nước tưới cũng không được quá nhiều vì nếu như vậy sẽ làm chết cây

do cây có bộ rễ kém phát triển nên khả năng chịu úng của nó kém

• Nhiệt độ

Đậu xanh thích ứng với một khoảng nhiệt độ khá rộng từ 16 đến 36oC Tuy nhiên

đậu xanh sinh trưởng và phát triển tốt nhất trong phạm vi nhiệt độ 22 – 27oC, phát triển

bình thường ở khoảng phạm vi nhiệt độ 16 – 21oC và 28-36oC Nhiệt độ nằm trong

khoảng thích hợp sẽ tạo điều kiện cho quá trình quang hợp,hô hấp diễn ra thuận lợi,tăng

Trang 10

hiệu suất tổng hợp thành phần chất khô trong hạt và từ đó tăng hiệu quả thu hồi tinh bột

và các chất dinh dưỡng khác từ đậu xanh

1.3.2 Trong bảo quản:

Trong quá trình bảo quản đậu xanh các điều kiện ảnh hưởng đến tốc độ hô hấp đều

làm ảnh hưởng đến sự hao tốn thành phần chất khô của hạt vì khi hạt đã tách khỏi cây thì

không còn quá trình tổng hợp chất khô nữa

• Nhiệt độ

Nhiệt độ là yếu tố ảnh hưởng lớn đến sự hô hấp của hạt,nhiệt độ cao thì càng kích

thích sự hô hấp phân hủy các hợp chất tinh bột,protein,các thành phần dinh dưỡng khác

để tạo năng lượng cho việc duy trì sự sống,Trong đó thành phần tinh bột là được ưu tiên

sử dụng làm cơ chất cho quá trình hô hấp của hạt dẫn đến việc làm giảm hiệu quả thu hồi

tinh bột của hạt đậu xanh

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 686Kcal (hiếu khí)

C6H12O6 → C2H5OH + CO2 + 28Kcal (yếm khí)

• Độ ẩm

Trong quá trình bảo quản cũng cần phải chú ý đến độ ẩm của khối hạt vì nếu độ

ẩm cao cũng làm tăng tốc độ hô hấp và kích thích quá trình nảy mầm Khi hạt nảy mầm,

các chất khô trong hạt bị phân giải Protein biến thành các axit amin, tinh bột biến thành

đường, chất béo biến thành glyxerin và axit béo,làm hao hụt thành phần chất dinh dưỡng

Trong bảo quản phải luôn giữ thủy phần của hạt dưới 12%

• Oxi trong không khí

Nếu có thể thì trong quá trình bảo quản nên điều chỉnh hàm lượng oxi trong

không khí để hạn chế quá trình hô hấp hiếu khí Vì quá trình hô hấp hiếu khí sinh ra rất

nhiều nhiệt làm khối hạt nóng nhanh,thúc đẩy quá trình hô hấp và nảy mầm diễn ra nhanh

hơn

2 Tinh bột đậu xanh:

Cũng như các hạt chứa tinh bột khác,thành phần tinh bột của đậu xanh cũng chứa cả

hai thành phần amylose và amylopectin

Trang 11

2.1 AMILOZA

Amiloza là loại mạch thẳng, chuỗi dài từ 500-2000 đơn vị glucozơ, liên kết nhau bởi

liên kết α−1,4 glicozit

Amiloza “nguyên thủy” có mức độ trùng hợp không phải hàng trăm mà là hàng ngàn

Có hai loại amiloza:

Amiloza có mức độ trùng hợp tương đối thấp ( Khoảng 2000) thường không có cấu

trúc bất thường và bị phân ly hoàn toàn bởi β-amilaza

Amiloza có mức độ trùng hợp lớn hơn, có cấu trúc án ngữ đối với β−amilaza nên chỉ

bị phân hủy 60%

Trong hạt tinh bột hoặc trong dung dịch hoặc ở trạng thái thoái hóa, amiloza thường

có cấu hình mạch giãn, khi thêm tác nhân kết tủa vào, amiloza mới chuyển thành dạng

xoắn ốc Mỗi vòng xoắn ốc gồm 6 đơn vị glucozơ Đường kính của xoắn ốc là 12,97 A0,

chiều cao của vòng xoắn là 7,91A0 Các nhóm hydroxyl của các gốc glucozơ được bố trí

ở phía ngoài xoắn ốc, bên trong là các nhóm C-H

Công thức hóa học của amyloza

2.2 AMYLOPECTIN

Amilopectin là polyme mạch nhánh, ngoài mạch chính có liên kết α-1,4 glucozit còn

có nhánh liên kết với mạch chính bằng liên kết α-1,6 glucozit.Mối liên kết nhánh này làm

cho phân tử cồng kềnh hơn, chiều dài của chuổi mạch nhánh này khoảng 25-30 đơn vị

glucozơ Phân tử amilopectin có thể chứa tới 100000 đơn vị glucozơ

Trang 12

Sự khác biệt giữa amiloza và amilopectin không phải luôn luôn rõ nét Bởi lẽ ở các

phân tử amiloza cũng thường có một phần nhỏ phân nhánh do đó cũng có những tính chất

giống như amilopectin

Cấu trúc Amiloza và amilopectin

Đa số thành phần tinh bột của các hạt cốc tỷ lệ giữa amylose và amylopectin là 1/4

Tuy nhiên ở tinh bột đậu xanh thì thành phần amylose chiếm trên dưới 50% (46-54%)

Chính đặc điểm này làm tinh bột đậu xanh có một số tính chất khác biệt và được ứng

dụng nhiều trong công nghiệp sản xuất miến có chất lượng cao

Kích thước và nhiệt độ hồ hóa của tinh bột đậu xanh như trong bảng sau

3 Tính chất chức năng của tinh bột đậu xanh:

3.1 Khả năng hấp thụ nước và sự hồ hóa:

Trang 13

Tinh bột là nhứng polymer có khả năng hấp thu nước tốt (gấp 2000 lần thể tích của nó)

và hòa tan tốt trong nước Khi hòa tan tinh bột vào nước, đầu tiên các phân tử nước sẽ

thâm nhập vào giữa các phân tử tinh bột có kích thước phân tử lớn và tương tác với các

nhóm hoạt động của tinh bột tạo ra lớp vỏ nước và làm cho mắc xích nào đó của phân tử

tinh bột bị yếu đi Kết quả, phân tử tinh bột bị xê dịch,rão ra rồi trương lên Quá trình

trương xảy ra không hạn chế sẽ làm bung các phân tử tinh bột và hệ chuyển thành dạng

dung dịch Quá trình trương luôn xảy ra trước quá trình hòa tan và đây là một quá trình

phụ thuộc vào điều kiện nhiệt độ bên ngoài

Quá trình hòa tan tinh bột vào nước diễn ra như sau:

Sự hòa tan tinh bột vào nước cần phải có thời gian để nước có thể đi vào bên

trong mạch tinh bột(do kích thước phân tử nước nhỏ, linh động hơn phân tử tinh bột nên

ban đầu chỉ có nước khuếch tán vào bên trong tinh bột) và làm thay đổi dần độ linh động

của mạch tinh bột,do đó đa số các tinh bột không thể hòa tan ngay mà phải qua một quá

trình hấp thu một lượng lớn nước,đó là quá trình trương Tế bào trương lên có chứa nước

bên trong sẽ tồn tại tách biệt với nước trong hỗn hợp Sau một thời gian, khi mạch đã đủ

linh động thì chúng bắt đầu khuếch tán dần dần vào nước và hình thành hai lớp : lớp dung

dịch tinh bột đậm đặc và lớp chủ yếu là nước Phải một thời gian nữa thì hai pha mới

khuếch tán vào nhau để cho ta một một pha đồng nhất, cùng nồng độ

Sự phá hủy hạt tinh bột có thể xem như giới hạn tự nhiên giữa hai trạng thái khác

nhau của tinh bột: tinh bột ban đầu với các mức hydrat hóa khác nhau và dung dịch keo

của tinh bột

Nhiệt độ để phá vỡ hạt, chuyển hạt từ trạng thái đầu có mức độ hidrat hóa khác

nhau thành dung dịch keo gọi là nhiệt độ hố hóa

Các hạt tinh bột khác nhau,từ các nguồn khác nhau sẽ có nhiệt độ hồ hóa khác

nhau,thường là một khoảng nhiệt độ

Nhìn chung thì quá trình hồ hóa ở tất cả các loài tinh bột đều giống nhau: ban đầu độ

nhớt của hồ tinh bột tăng dần lên sau đó qua một cực đại rồi giảm xuống do pha phân tán

trong dịch tăng dần cho đến khi hệ đồng nhất thì pha phân tán giảm xuống

Trang 14

3.1.1Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hòa tan và nhiệt độ hồ hóa của tinh bột

Thành phần hóa học của tinh bột:

Tinh bột có chứa nhiều amylose thì sẽ khó hòa tan hơn và nhiệt độ hồ hóa cao hơn do

amylose sắp xếp thành chùm song song và định hướng chặt chẽ hơn amylopectin và có

xu hướng cuộn lại thành hình cầu có cấu trúc khó cho nước đi qua

Độ mềm dẻo của mạch tinh bột:

Mạch càng mềm dẻo thì sự trương càng tốt,phân từ amylose có cấu trúc mạch thẳng

các liên kết bên trong phân tử cứng hơn phân từ amylopectin có cấu trúc phân nhánh

Khối lượng phân tử:

Độ dài của mạch càng lớn thì năng lượng tương tác giữa các mạch càng lớn,càng khó

tách chúng ra khỏi nhau khi hòa tan dẫn đến nhiệt độ hồ hóa sẽ cao hơn

Nhiệt độ:

Nhiệt độ càng cao thì khả năng hòa tan càng cao

Trạng thái pha của tinh bột:

Trong tinh bột amylose thường tồn tại ở trạng thái tinh thể nên tan kém hơn

amylopectin ở trạng thái vô định hình vì để tách các đại phân tử trong tinh thể cần tiêu

tốn năng lượng vượt quá năng lượng tương tác giữa các phân tử và năng lượng mạng tinh

thể Dẫn đến nhiệt độ để hồ hóa amylose cao hơn amylopectin

Các yếu tố khác:

Các ion liên kết với tinh bột cũng ảnh hưởng đến khả năng hòa tan và nhiệt độ hồ

hóa của tinh bột do làm thay đổi độ bền của các liên kết hidro bên trong cấu trúc của hạt

tinh bột Khi giữa các phần của các chuỗi có chứa những ion mang điện tích trái dấu thì

sẽ đẩy nhau do đó làm lung lay cấu trúc bên trong của hạt và kết quả là làm giảm nhiệt độ

hồ hóa

Kiềm giúp việc hidrat hóa tinh bột tốt hơn và giảm nhiệt độ hồ hóa do nó có tác dụng

làm ion hóa từng phần phân tử tinh bột

Trang 15

Các muối vô cơ khi ở nồng độ thấp sẽ làm tăng độ hòa tan của tinh bột nhưng khi ở

nồng độ cao nó sẽ tranh giành nước với các phân tử tinh bột gây nên hiện tượng muối kết

làm kết tủa tinh bột và giảm độ hòa tan của nó

Các chất không điện ly như đường, rượu cũng ảnh hưởng đến nhiệt độ hồ hóa và làm

nhiệt độ hồ hóa tăng lên do sự có mặt của các chất không điện ly sẽ làm giảm độ phân

cực của nước dẫn đấn làm giảm khả năng hòa tan của tinh bột trong nước

3.1.2 Liên hệ với tinh bột đậu xanh

Trong tinh bột đậu xanh có chứa nhiều amylose hơn một số loại tinh bột khác(trên

50%) nên nhiệt độ hồ hóa của nó cũng tương đối lớn hơn (60-710C) Do amylose có cấu

trúc mạch dài và không phân nhánh nên liên kết hóa học giữa các phân tử bên trong mạch

bền hơn và năng lượng tương tác giữa các mạch lớn làm cho mạch amylose cứng hơn

amylopectin và cản trở việc tách chúng ra khỏi nhau, dẫn đến khả năng hòa tan trong

nước chậm và nhiệt độ hồ hóa cao hơn các loại tinh bột có chứa ít amylose hơn

Mặt khác trong dung dịch các amylose có xu hướng liên kết lại với nhau để tạo tinh

thể nên nhiệt độ hồ hóa của tinh bột đậu xanh cũng cao hơn

Có thể làm tăng khả năng hòa tan và giảm nhiệt độ hồ hóa của tinh bột đậu xanh

bằng cách cho thêm vào dung dịch một lượng muối vừa phải hoặc bổ sung tác nhân kiềm

trong quá trình hòa tan

3.2 Độ trong của hồ tinh bột

Tinh bột sau khi đã hồ hóa thường có một độ trong suốt nhất định Chính độ trong

suốt này có ý nghĩa rất quan trọng đối với nhiều sản phẩm thực phẩm có chứa tinh bột,

đặc biệt là làm tăng giá trị cảm quan

Dịch hồ trong hay đục là do sự tán xạ ánh sáng đi qua nó ít hay nhiều Thường thì

các loại tinh bột có chứa nhiều amylopectin sẽ trong hơn tinh bột có chứa nhiều amylose

vì dịch hồ của tinh bột giàu amylose thì các phân tử tinh bột phân tán tương đối đều nên

ánh sáng đi qua bị tán xạ nhiều lần làm cho dịch hồ ít trong

Tinh bột đậu xanh có chứa nhiều amylose nên dịch hồ thu được đục

Trang 16

Để làm tăng độ trong của hồ tinh bột đậu xanh ta có thể bổ sung vào chất hoạt động

bề mặt natri laurysulfat vì phức này có khả năng tạo phức với amylose làm tăng độ trong

của hồ tinh bột đậu xanh Đường cũng có thể làm tăng đáng kể độ trong của hồ tinh bột

3.3 Tính chất nhớt dẻo của hồ tinh bột

Độ nhớt và độ dẻo của hồ tinh bột là một trong những tính chất quan trọng ảnh

hưởng đến chất lượng và tính chất của nhiều loại thực phẩm.Phân tử tinh bột chứa nhiều

nhóm hydroxyl có khả năng liên kết lại với nhau làm cho phân tử tinh bột tập hợp lại đồ

sộ hơn và giữ được nhiều phân tử nước hơn khiến cho dung dịch có độ đặc,độ dẻo,độ

dính và độ nhớt cao hơn.Tinh bột chứa nhiều amylopectin thì tính chất này càng thể hiện

mạnh hơn

3.3.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất nhớt dẻo của hồ tinh bột

Yếu tố lớn nhất ảnh hưởng đến tính nhớt dẻo của hồ tinh bột là đường kính biểu kiến

của phân tử hoặc các hạt phân tán 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 giữa các phân tử tinh bột với dung môi (nước) gây ảnh hưởng đến độ

trương, độ hòa tan và các cầu hydrat hóa bao quanh phân tử

Tương tác giữa các phân tử tinh bột gây ảnh hưởng đến kích thước của sự tập hợp

Các tác nhân có khả năng làm phá hủy cầu hydro như nồng độ tinh bột, pH, nhiệt độ,

ion canxi, tác nhân oxy hóa, các thuốc thử đều làm cho tương tác giữa các phân tử tinh

bột thay đổi và làm cho độ nhớt thay đổi

Khi cho thêm các chất phụ gia vào cũng làm thay đổi độ nhớt của hồ tinh bột như

sau:

o Kiềm làm ion hóa các phân tử tinh bột làm chúng hydrat hóa tốt hơn nên trong

môi trường kiềm độ nhớt của hồ tinh bột tăng lên

o Các muối khi ở nồng độ thấp sẽ không ảnh hưởng đáng kể đến độ nhớt của hồ tinh

bột,tuy nhiên ở nồng độ cao sẽ tranh giành các phân tử nước và làm cho độ nhớt

của hồ tinh bột tăng lên

o Cho thêm đường và axit béo sẽ làm tăng giá trị cực đại của độ nhớt

Trang 17

o pH cũng có khả năng làm thay đổi độ nhớt nhưng đa số pH của thực phẩm nằm

trong khoảng từ 4 – 7,pH trong khoảng này thì không ảnh hưởng đáng kể đến độ

nhớt của hồ tinh bột.Đối với các thực phẩm có pH thấp (bánh có nhân quả) thì ta

thường sử dụng các loại tinh bột có liên kết ngang để tránh sự thủy phân tinh bột

bởi axit

Như đã phân tích ở trên , do tinh bột đậu xanh có chứa nhiều amylose nên trong dịch

hồ thu được các phân tử amylose ở dạng mạch thẳng luôn có xu hướng liên kết lại với

nhau,phá vỡ các liên kết nước cùng với cấu trúc mạch thẳng làm khả năng giữ nước của

các phân tử amylose kém hơn nên dẫn đến dịch hồ thu được từ tinh bột đậu xanh sẽ có độ

nhớt thấp hơn

Trong một số sản phẩm đòi hỏi phải có tính nhớt dẻo và kết dính tốt thì ta có thể làm

tăng độ nhớt của dịch hồ tinh bột đậu xanh thông quá việc hồ hóa nó trong môi trường

kiềm loãng rồi sau đó trung hòa lại.Cũng có thể bổ sung vào dịch hồ một lượng phù hợp

các chất phụ gia như muối,đường,chất béo…

3.4 Khả năng tạo gel và thoái hóa gel của tinh bột

3.4.1 Khả năng tạo gel

Một tính chất quan trọng khác nữa của tinh bột là khả năng tạo gel của nó Gel tinh

bột được hình thành khi có sự sắp xếp một cách có trật tự của các phân tử tinh bột khi để

nguội dịch hồ tinh bột Gel tinh bột được hình thành hoàn toàn là do sự hình thành các

liên kết hidro nối trực tiếp các phân tử tinh bột với nhau hoặc thông qua các cầu phân tử

nước Ngoài khả năng tự tạo gel thì tinh bột còn có khả năng đồng tạo gel với protein

Vì trong tinh bột có cả amylose và amylopectin nên trong mạng gel tinh bột có cả

vùng kết tinh và vùng vô định hình.Chính đặc điểm này tạo nên độ bền và độ đàn hồi cho

gel

Tinh bột chứa nhiều amylopectin thì khó tạo gel hơn tinh bột có chứa nhiếu amylose

vì cấu trúc phân nhánh của nó làm cản trở sự giàn phẳng và liên kết lại với nhau của các

Trang 18

phân tử để tạo thành mạng gel Tuy nhiên với nồng độ tinh bột cao(khoảng 30% ) thì

cũng tạo gel được

Một điều đáng quan tâm nữa là gel từ tinh bột giàu amylose thì cứng và ít đàn hồi

hơn và mạng gel thu được cũng ít trong hơn gel từ tinh bột giàu amylopectin Có thể giải

thích cho hiện tượng này là do amylose là các phân tử mạch thẳng và dài nên trong dịch

hồ nó có xu hướng tập hợp lại với nhau tương đối mạnh nên trước khi mạng gel được

hình thành thì đã có sự tập hợp từng phần của các phân tử amylose làm cho mạng gel thu

được từ các mạch tinh bột đã có sự tập hợp cục bộ sẽ kém đồng nhất dẫn đến gel bị đục

và ít đàn hồi hơn Còn amylopectin thì khả năng tập hợp lại với nhau kém hơn do có cấu

trúc mạch phân nhánh nên tạo điều kiện cho sự định hướng các mạch trước khi sắp xếp

trật tự tạo thành mạng gel làm cho gel khi thu được sẽ đồng đều,trơn,đàn hồi và trong

suốt hơn Ngoài ra sự đàn hồi của gel thu được còn phụ thuộc vào số phân tử nước có

trong mạng gel.Amylopectin có khả năng giữ nhiều phân tử nước trong mạng gel hơn nên

gel thu được cũng đàn hồi hơn

3.4.2 Các yêu cầu để có thể tạo gel từ tinh bột

Dung dịch tinh bột phải có nồng độ vừa phải(nếu ít quá thì quá trình tạo gel sẽ rất

chậm và khó khăn vì số vị trí tiếp xúc để tạo ra nút mạng lưới quá ít Nếu cao quá thì dễ

dấn đến hiện tượng đông tụ)

Tinh bột phải được hồ hóa để chuyển tinh bột thành dạng hòa tan

Để nguội ở trạng thái yên tĩnh để tạo gel tinh bột có cấu trúc mạng ba chiều

3.4.3 Sự thoái hóa gel của tinh bột

Hiện tượng thoái hóa là hiện tượng các gel tinh bột co lại và tách nước khi để một

thời gian dài Quá trình này tăng cường khi gel để lạnh đông rồi sau đó làm tan giá

Nguyên nhân của sự thoái hóa là do sự hình thành cầu hydro giữa các phân tử tinh bột

Gel hình thành từ tinh bột giàu amylose thì dễ thoái hóa hơn do amylose có cấu trúc

mạch thẳng nên có khả năng định hướng và tập hợp dễ dàng hơn so với amylopectin, và

khi các phân tử tập hợp liên kết lại với nhau sẽ tách các phân tử nước

Trang 19

Ngoài ra tốc độ thoái hóa còn phụ thuộc vào pH và nhiệt độ Tốc độ thoái hóa sẽ tăng

khi giảm nhiệt độ và đạt cực đại tại pH=7 Khi tăng hoặc giảm pH đểu làm giảm tốc độ

thoái hóa

So với các loại tinh bột khác thường có tỉ lệ amylose/amylopectin là ¼ thì tinh bột

đậu xanh có thành phần amylose tương đối lớn (>50%) nên khả năng tạo gel và sự thoái

hóa gel của nó cũng khác.Do có chứa nhiều amylose nên quá trình hình thành gel của

dịch tinh bột đậu xanh diễn ra nhanh và dễ dàng hơn.Gel thu được từ tinh bôt đậu xanh

thì cứng,ít đàn hồi và ít trong hơn(đã được giải thích ở trên) Các phân tử amylose có khả

năng tập hợp liên kết mạnh nên khả năng giữ nước của nó kém làm cho gel thu được từ

tinh bột đậu xanh nhanh bị thoái hóa hơn gel từ các loại tinh bột thông thường

3.5 Khả năng tạo màng của tinh bột

Giống như các hợp chất cao phân tử khác,tinh bột có khả năng tạo màng tốt.Để tạo

màng,các phân tử tinh bột sẽ giàn phẳng ra,sắp xếp lại và tương tác trực tiếp với nhau

nhờ các liên kết hidro và/hoặc gián tiếp thông qua các phân từ nước.Tính chất này dùng

để sản xuất các loại bánh tráng,bánh cuốn,bánh phở…từ tinh bột

Các bước tiến hành để tạo thành màng từ tinh bột như sau:

Cho tinh bột phân tán trong nước đến một nồng độ nhất định(không quá đặc và cũng

không quá loãng vì nếu quá đặc hoặc quá loãng thì trong quá trình hình thành màng rất dễ

bị rách)

Hồ hóa sơ bộ để tạo ra một độ nhớt nhất định

Khuấy kỹ và rót dịch tinh bột thành một lớp mỏng lên bề mặt kim loại phẳng và nhẵn

đã được gia nhiết thích hợp(có thể phết một lớp parafin để trơ hóa bề mặt kim loại,tránh

cho màng khỏi bị dính sau khi khô)

Nhìn chung cơ chế của việc tạo thành màng chủ yếu là do sự bốc hơi nước của dịch

hồ dưới tác dụng của nhiệt(nước tự do sẽ bốc hơi trước),tạo điều kiện cho các phân tử

tinh bột sắp xếp tập hợp lại với nhau thông qua các liên kết bên trong phân tử,liên kết

hydro,liên kết Van der Waals…

Trang 20

Các giai đoạn của quá trình tạo màng diễn ra như sau

o Giai đoạn 1: nước bốc hơi từ bề mặt tự do của chất lỏng(trong trường hợp

này,áp suất hơi bão hòa là trở ngại duy nhất)

o Giai đoạn 2: nồng độ tinh bột tăng lên và các hạt tinh bột dịch lại gần

nhau,phân tán sắp xếp lại thành lớp “đơn hạt”,một lớp gel nhớt sẽ tạo ra trên

bề mặt màng(nước phải thắng trở lực của lớp gel này)

o Giai đoạn 3: nước nằm giữa các hạt(nước solvate hóa,liên kết bền vững hơn

với tinh bột)bắt đầu bốc hơi.Lúc này nước phải thắng trở lực của lớp màng

mới tạo ra.Các hạt tiếp xúc nhiếu hơn và bắt đầu bị biến dạng.Sức căng bề mặt

có khuynh hướng làm biến dạng bề mặt của hệ thống

o Giai đoạn 4: các hạt bắt đầu thể hiện tính cố kết tạo nên tính chất cơ lý của

màng

o Giai đoạn 5: màng được tạo thành do kết quả của việc bốc hơi nước

Màng sau khi thu được sẽ bị giảm thể tích và có độ cứng nhất định.Tính chất của

màng thu được còn phụ thuộc vào tốc độ bốc hơi,nồng độ dung dịch và thành phần của

tinh bột

Nếu màng thu được từ dung dịch có nồng độ thấp,tốc dộ bốc hơi nhanh thì các phân tử

tinh bột sẽ được định hướng mạnh mẽ làm màng thu được bền nhưng ứng suất nội sẽ rất

lớn.Ngược lại màng thu được từ dung dịch có nồng độ cao,tốc độ bốc hơi chậm

hơn,màng được làm khô từ từ nên kém bền nhưng không có ứng suất nội.Vì vậy ta có thể

thay đổi nhiệt độ điều chỉnh tốc độ bốc hơi,thay đổi độ nhớt và nồng độ tinh bột để thu

được màng có tính chất như mong muốn

Ngoài ra màng tinh bột thu được thường giòn và dễ rách là do việc hình thành cấu

trúc cục bộ vững chắc trong suốt quá trình tạo thành màng.Do bề mặt kim loại không có

khả năng thay đổi kích thước nên sự hình thành cấu trúc cục bộ sẽ dẫn đến hình thành các

ứng suất nội.Nếu ứng suất này bé hơn độ bền của màng ngay tại thời điểm đó thì màng

không bị rách còn ngược lại thì sẽ làm rách màng

Trang 21

Khắc phục hiện tượng trên bằng cách tăng cao nhiệt độ tạo màng để làm tăng tốc độ

chuyển động nhiệt gây cản trở quá trình hình thành cấu trúc cục bộ,hoặc bổ sung các chất

hóa dẻo(là những chất có khối lượng, kích thước nhỏ và có cùng bản chất)vào dung dịch

.Các chất này sẽ nằm xen kẽ giữa các phân tử tinh bột và làm giảm lực liên kết giữa

chúng

Về bản chất thì tinh bột đậu xanh cũng có thể dùng được trong các sản phẩm tạo

màng.Thành phần tinh bột có chứa nhiều amylose nên màng thu được từ tinh bột đậu

xanh sẽ cứng,giòn và ít trong hơn các loại tinh bột thông thường.Tuy nhiên do giá thành

cao và nguyên liệu hạt đậu xanh thì có thành phần dinh dưỡng cao nên tinh bột đậu xanh

ít được sử dụng trong sản xuất bánh tráng hoặc bánh cuốn…(thường là dùng tinh bột gao

có chứa trên 80% amylose).Chỉ trong một số sản phẩm bánh cuốn hoặc bánh xèo nhằm

tăng thêm mùi vị và tính chất cảm quan cho bánh mới dùng bột đậu xanh kết hợp với bột

từ gạo để chế biến

3.6 Khả năng tạo sợi của tinh bột

Tinh bột cũng có khả năng tạo sợi,khả năng tạo sợi của tinh bột cũng dựa vào sự sắp

xếp và định hướng giữa các mạch amylose và amylopectin trong hồ tinh bột.Tinh bột

chứa nhiều amylose thì khả năng tạo sợi tốt hơn và sợi thu được có chất lượng tốt hơn

Khả năng tạo sợi là ứng dụng quan trọng nhất của tinh bột đậu xanh.Sợi thu được từ tinh

bột đậu xanh sẽ có độ bền đứt cao và tính chất cảm quan tốt.Cơ chế tạo sợi và tính chất

của sợi hình thành sẽ được nói rõ ở phần ứng dụng của tinh bột đậu xanh trong sản xuất

miến

4 Sản xuất tinh bột từ đậu xanh

4.1 Sơ đồ quy trình sản xuất tinh bột từ đậu xanh

Định dạng
Số trang	42
Dung lượng	615,17 KB