Công nghệ biến tính tinh bột

Tinh bột có nguồn gốc từ các loại cây khác nhau có tính chất vật lí và thành phần hóa học khác nhau. Trong sản xuất, ứng với mỗi một sản phẩm thực phẩm thường đòi hỏi 1 dạng tinh bột hoặc một dẫn xuất tinh bột nhất định. Vì vậy, để có được những loại hình tinh bột phù hợp người ta phải biến tính tinh bột.

bằng phương pháp vật lý và hóa học

Nhóm 4

I.MỞ ĐẦU:

Tinh bột là nguồn cacbohiđrat dự trữ của thực vật

vì vậy nó được tìm thấy phổ biến trong tự nhiên

Tinh bột có nguồn gốc từ các loại cây khác nhau có tính chất vật lí và thành phần hóa học khác nhau

Trong thực tế sản xuất, ứng với mỗi một sản phẩm thực phẩm thường đòi hỏi một dạng tinh bột hoặc một dẫn xuất tinh bột như: tinh bột phải có độ hòa tan tốt, giàu amiloza, amylopectin, tính bền…

Và để có được những loại hình tinh bột phù hợp người ta phải biến hình tinh bột

II.CẤU TẠO VÀ TÍNH CHẤT CỦA TINH

BỘT:

1.Cấu tạo:

Tinh bột là loại polysaccarit có khối lượng phân tử cao

gồm các đơn vị glucozơ được nối nhau bởi các liên kết

Có dạng hình tròn, bầu dục, hay đa giác …

 Tính chất cơ lí khác nhau như nhiệt độ hồ hoá, khả năng hấp thụ

xanh metylen

Amiloza AmilopectinCấu tạo

Tính chất

-Gồm 6 gốc glucozo tạo thành 1 vòng xoắn

ốc, liên kết 1- 4 Glicozit, tạo mạch thẳng

- Độ hòa tan:

+ Dễ hòa tan

- Tạo màu iốt:

+ Cho màu xanh

+ Tạo độ bền

- Gồm liên kết 1- 4 Gluzit liên kết với 1- 6 Glicozit tạo thành chuổi xoắn ốc

+ Khó hòa tan(t0 cao)

+ Cho màu tím, đỏ

+ Tạo độ nhớt

Cấu tạo tinh bột

III.NỘI DUNG THẢO LUẬN:

1.Biến tính tinh bột là gì ?

Biến tính tinh bột là quá trình làm thay đổi cấu trúc phân tử của tinh bột, tạo ra các phân tử polysaccharide có mạch ngắn hơn hay gắn các chất,các nhóm khác vào phân tử tinh bột … dưới tác dụng của các tác nhân như nhiệt độ, acid, enzym, các chất oxy hoá … dẫn đến làm thay đổi cấu trúc vật lý, hoá học của tinh bột

Biến tính tinh bột là quá trình làm thay đổi cấu trúc phân tử của tinh bột, tạo ra các phân tử polysaccharide có mạch ngắn hơn hay gắn các chất,các nhóm khác vào phân tử tinh bột … dưới tác dụng của các tác nhân như nhiệt độ, acid, enzym, các chất oxy hoá … dẫn đến làm thay đổi cấu trúc vật lý, hoá học của tinh bột

Mục đích của biến hình tinh bột:

Tạo mặt hàng mới Tăng giá trị cảm quan

Cải biến các tính chất của sản phẩm

2.Các phương pháp biến tính tinh bột:

2.1.Phương pháp vật lý:

-Là phương pháp biến tính tinh bột thuần túy dùng các lực vật lý

như ép, nén và hồ hóa tác dụng lên tinh bột để làm thay đổi một số tính chất của nó nhằm phù hợp với những ứng dụng, sản phẩm tinh bột biến tính của phương pháp này là những tinh bột hồ hóa, tinh bột xử lý nhiệt ẩm

-Các phương pháp vật lý trong công nghệ biến tính tinh bột:

+phương pháp trộn với chất rắn trơ 

+hồ hóa sơ bộ 

+gia nhiệt khô ở nhiệt độ cao 

Tinh bột Chất rắn trơ

Trộn

Hỗn hợp Nước

Hydrat hóa

Các hạt tinh bột cách biệt nhau về vật lí do đó sẽ cho phép chúng

hydrat hóa một cách độc lập và không vón cục

Các hạt tinh bột cách biệt nhau về vật lí do đó sẽ cho phép chúng

hydrat hóa một cách độc lập và không vón cục

2.1.1.Phương pháp trộn với chất

rắn trơ:

2.1.1.Phương pháp trộn với chất

rắn trơ:

Tinh bột Hồ hóa

Nước

Sấy

Làm phá vỡ cấu trúc của các hạt tinh bột khi hồ

hóa

Làm đứt các liên kết giữa các phân tử

Làm đứt các liên kết giữa các phân tử

2.1.2 Biến hình bằng hồ hóa sơ

bộ:

2.1.2 Biến hình bằng hồ hóa sơ

bộ:

Trương nhanh trong nước

Biến đổi chậm các tính chất khi

trường hợp khi cần độ đặc, giữ nước mà không cần nấu

2.1.3.Biến hình tinh bột bằng gia nhiệt khô ở nhiệt độ cao:

-Dextrin là sản phẩm phân giải nữa vời của tinh bột Thực tế

pirodextrin thu được khi gia nhiệt tinh bột khô ở nhiệt độ

175-1950C trong thời gian 7-18h

-Phương pháp chế tạo pirodextrin như sau:

Tinh bột (độ ẩm khoảng 5%)

Tinh bột (độ ẩm khoảng 5%) Axit

Sấy nhẹ (độ ẩm 1-5%)

Sấy nhẹ (độ ẩm 1-5%)

phân nhánh cao

Phản ứng tái trùng hợp các sản phẩm vừa mới tạo thành ở trên chủ yếu bằng liên kết 1-6 tạo cấu trúc có độ

phân nhánh cao

Sơ đồ tương quan giữa các dextrin

2.2.Phương pháp hóa học:

-Là phương pháp sử dụng những hóa chất cần thiết nhằm thay đổi tính chất của tinh bột, sản phẩm chủ yếu của phương pháp biến tính hóa học là những tinh bột xử lý axit, tinh bột ete hóa, este hóa,    

phosphat hóa

-Các phương pháp vật lý trong công nghệ biến tính tinh bột:

+biến tính bằng axit

+biến tính bằng kiềm

+biến tính bằng oxi hóa

+biến tính bằng xử lý tổ hợp để thu nhận tinh bột keo đông

+biến tính bằng cách tạo liên kết ngang

+biến hình bằng cách gắn thêm nhóm phosphat

2.2.1.Biến tính tinh bột bằng axit:

Tinh bột

H +

Đứt liên kết trong phân tử tinh bột

Kích thước phân tử giảm

Tinh bột biến tính

-Trong sản xuất công nghiệp, người ta cho khuếch tán tinh

bột( huyền phù tinh bột 12-15Bx) trong dung dịch axit vô cơ có nồng độ 1-3%, rồi khuấy đều ở nhiệt độ 50-55oC trong 12-14h Sau đó trung hòa, lọc rửa và sấy vôi

Tính chất

Áp suất thẩm thấu cao hơn

Áp suất thẩm thấu cao hơn

Khi hồ hóa trong nước nóng hạt trương nở kém 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 hơn

Trong nước ấm

có nhiệt

độ thấp hơn nhiệt

độ hồ hóa thì độ hòa tan cao hơn

bé hơn

Độ nhớt đặc trưng

bé hơn

Nhiệt độ

hồ hóa cao hơn

Nhiệt độ

hồ hóa cao hơn

Chỉ số kiềm cao hơn

Chỉ số kiềm cao hơn

Tinh bột Hòa trộn

từ sắn theophương pháp

Robyt

2.2.1.1.Biến tính bằng axit trong

môi trường ancol

2.2.1.1.Biến tính bằng axit trong

môi trường ancol

Nhược điểm

Ưu điểm Tạo ra những sản phẩm tinh bột mạch ngắn hơn, các dextrin Tạo ra những sản phẩm tinh bột mạch ngắn hơn, các dextrin hoặc các đườnghoặc các đường

Trong môi trường ancol như etanol hoặc metanol, phản ứng thủy phân làm biến dạng tinh bột diễn ra chậm hơn so với

môi trường trong nước

Trong môi trường ancol như etanol hoặc metanol, phản ứng thủy phân làm biến dạng tinh bột diễn ra chậm hơn so với

môi trường trong nước

Biến tính trong môi trường etanol, metanol đắt tiền, tái chế phức tạp, thời gian dài, tốn nhiều thiết bị, giá thành cao Biến tính trong môi trường etanol, metanol đắt tiền, tái chế phức tạp, thời gian dài, tốn nhiều thiết bị, giá thành cao

2.2.1.2.Biến tính bằng axit trong môi trường nước:

2.2.2.Biến tính tinh bột bằng kiềm:

-Trong môi trường kiềm, tinh bột hòa tan rất dễ vì kiềm làm ion hóa từng phần và do đó làm cho sự hydrat hóa tốt hơn

-Kiềm có thể phá hủy từ đầu nhóm cuối khử thông qua dạng

enol

-Sự phá hủy kiềm cũng có thể xảy ra ngẫu nhiên ở giữa mạch nhất

là khi có mặt oxi và có gia nhiệt

Sản xuất bánh gio

2.2.3 Biến tính tinh bột bằng oxi hóa:

Nét đặc trưng của tinh bột đã được oxi hóa là độ trắng: tinh bột càng trắng thì mức độ oxi hóa càng cao

Nét đặc trưng của tinh bột đã được oxi hóa là độ trắng: tinh bột càng trắng thì mức độ oxi hóa càng cao

Nếu mức độ oxi hóa khá cao thì hạt trong quá trình hồ hóa bị phá hủy hoàn toàn và tạo ra dung dịch trong suốt

Nếu mức độ oxi hóa khá cao thì hạt trong quá trình hồ hóa bị phá hủy hoàn toàn và tạo ra dung dịch trong suốt

Đặc điểm

Ứng dụng Hồ bề mặt trong công nghiệp sản xuất giấy

Hồ sợi bông, sợi pha và tơ nhân tạo trong công

nghiệp dệt

Chất làm đặc trong công nghiệp thực phẩm

2.2.4.Biến tính bằng xử lý tổ hợp

để thu nhận tinh bột keo đông:

2.2.4.Biến tính bằng xử lý tổ hợp

để thu nhận tinh bột keo đông:

Huyền dịch tinh bột Dung dịch HCl 10%

Khuấy đều liên tục

24-25 o Be 24-25 o Be

42-45 o C 42-45 o C

lượng 1-15% so với huyền dịch

Hỗn hợp KMnO KMnO44 5% 5%

Cất giữ Mất màu

Gạn, rửa Sản phẩm

Quy trình biến tính tinh bột bằng xử lý hỗn hợp

2.2.5.Biến tính tinh bột bằng cách tạo liên

kết ngang:

-Tinh bột sẽ thu được tính chất mới khi cho tác dụng với axit boric

Khi đó, 4 nhóm OH của 2 mạch tinh bột nằm gần nhau sẽ tạo thành phức với axit boric Nói cách khác, khi đó giữa các mạch polyglucozit

sẽ tạo ra các liên kết ngang

-Tinh bột thu được sẽ dai hơn, giòn và cứng hơn

Sự tạo thành liên kết ngang giữa axit boric và tinh bột

Tinh bột phosphat 2 tinh bột hoặc

2 tinh bột 1 hydro phosphat

2.2.6.Biến tính bằng cách gắn thêm

nhóm phosphat:

2.2.6.Biến tính bằng cách gắn thêm

nhóm phosphat:

Hai tinh bột một hydro

Tăng mức độ liên kết ngang thì

hồ hóa tinh bột giảm

Tăng mức độ liên kết ngang thì

hồ hóa tinh bột giảm

Bánh có nhân quả Thức ăn trẻ em

Bánh có nhân quả Thức ăn trẻ em

+ Đun nóng hỗn hợp tinh bột ướt với muối natri tripoly

phosphat đến độ ẩm 5-10% đốt nóng trong 1h (120-130oC)

+Làm nguội, rửa bằng nước và sấy khô

Tinh bột dihydro phosphat

Tính chất

Bền với sự thoái hóa khi tan giá

Bền với sự thoái hóa khi tan giá

Độ trong suốt cao

Độ nhớt lớn

Ứng dụng Làm chất độn trong sản phẩm thực phẩmDùng trong công nghiệp giấy, dệt…Làm chất độn trong sản phẩm thực phẩmDùng trong công nghiệp giấy, dệt…

IV.CÁC LOẠI SẢN PHẨM TINH BỘT BIẾN TÍNH VÀ ỨNG DỤNG:

Tinh bột acetylat

BSF – 7611 BSS – 8812 BSM – 7613 BSL – 7614 BSX – 8815 BSX – 8850  

Ðặc tính: trong suốt, điểm ngưng kéo   thấp, tăng tính ổn định, nhiệt độ thấp, giữ nước tốt, chất tổ chức

Công dụng: mì ăn liền, thực phẩm   đông lạnh, giăm bông, xúc xích, viên

cá, bánh cảo

Tinh bột cation

JTF – 1046 JTM – 1047 JTM – 1029 JTL – 1048

Ðặc tính : mang điện tích   dương, dung dịch hồ có độ   nhớt cao.

Công dụng : dùng gia keo nội bộ giấy,   dùng trong sản xuất định hình tờ

giấy, chất dẻo phủ và làm giảm chất   thải trong công nghệ sản xuất giấy  

Tên gọi sản

Tinh bột oxy hóa

ETF – 7617 ETS – 8818 ETM – 5419 ETL – 1020 ETL – 1085 ETX – 1073 ETX – 1042 ETM – 1044

Ðặc tính: lực tạo màng mỏng tốt, ít hút   nước, bóng, linh động tự do

Công dụng : Tăng tỷ lệ thu hồi bột giấy,   tráng phủ bề mặt giấy, keo dán  

trong sản xuất tấm trần thạch cao,   keo dán trong sản xuất bao bì carton  

Tinh bột 

phosphat acetylat

CBS – 8827 CBM – 1028 CBX – 8829 CBS – 8830 CBS – 8831 CBM – 8834 CBA – 8858 CBS – 1068 CBS – 1064 CBL – 8835 CBA – 1063

Ðặc tính: tăng tính ổn định ở nhiệt độ   thấp, sức đề kháng với nhiệt độ cao, cắt gọt cơ khí và với axít, kiềm nhẹ tốt.

Công dụng : thực phẩm đóng hộp ,   thực

phẩm đông lạnh, nước chấm, tương ớt, nước cà chua, xúp, nước ép thịt, và các thực phẩm nướng, quay…

Ðặc tính và công dụng: làm chất tăng

độ đặc và tính ổn định cho thực phẩm, làm chất độn cho máy in, ngành giấy, sản xuất mì ăn liền, sản xuất xúc xích, cá viên, thịt viên

Tinh bột acetate

oxy hóa

EBX – 1032 EBX – 1081 EBS – 1082 EBX – 1093 EBX – 1094

Ðặc tính: tính linh động tốt, có ức trở  

và ức phủ, làm chất ổn định.

Công dụng: ngành giấy ( nhựa dẻo),   ngành thực phẩm : mì sợi ướt, đồ ăn nhẹ, bánh cảo, giăm bông, xúc xích

Este đơn succinat

Octenyl

KSX – 7643 KSM – 7661

Ðặc tính: tính ổn định nhũ keo tốt, có   tính làm thông nước.

Công dụng : bột gia vị, chất ổn định   nhũ keo, đĩa giấy dùng một lần

Một số sản phẩm ứng dụng tinh bột biến tính

V.KẾT LUẬN:

Tóm lại nhờ có tinh bột biến tính mà trong sản xuất người ta đã tạo ra được nhiều loại sản phẩm khác nhau, phù hợp với nhu cầu của người tiêu dùng Bằng các phương pháp biến tính khác nhau

mà các sản phẩm tạo ra có các tính chất chức năng khác nhau :

độ dẻo, độ nhớt độ dai phù hợp với từng cảm quan của từng người

Đồng thời nhằm nâng cao giá trị dinh dưỡng và giá trị cảm quan của các sản phẩm được chế biến ra, do đó mà càng khẳng định được giá trị của các sản phẩm đó trên thị trường, nhằm làm tăng khả năng tiêu dùng và làm cho kinh tế ngày càng phát triển hơn