Các loại tinh bột biến tính trong sản xuất bánh

Nhóm tinh bột này có rất nhiều ứng dụng như tinh bột biến tính bằng axit được dùng để phủ giấy, tăng độ bền của giấy, cải thiện chất lượng in...Trong công nghiệp thực phẩm, tinh bột loại

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC – THỰC PHẨM

TIỂU LUẬN MÔN: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG BÁNH KẸO

Đề tài

CÁC LOẠI TINH BỘT BIẾN TÍNH TRONG

SẢN XUẤT BÁNH

SVTH: PHẠM DUY LÂM GVHD: HỒ XUÂN HƯƠNG MSSV:09160451

LỚP: DHTP5

Ngày 20 tháng 2 năm 2012

MỤC LỤC

II Tinh bột biến tính 3

III Nhóm tinh bột biến tính sử dụng trong công nghệ sản xuất bánh 9

Tài liệu tham khảo 15

I Tổng quan về tinh bột

1 Thành phần hóa học của tinh bột

Tinh bột có trong hạt, thân cây và rễ củ của nhiều loại cây và ngũ cốc Có hai hợp phần chính trong tinh bột là các polyme amyloze và amylopectin Những polyme đó được tạo nên từ các mạch anhyđroglucoza gắn với nhau bằng các liên kết glucozit Amyloze và amylopectin liên hợp bằng liên kết hyđro thành các lớp hướng tâm dạng hạt Amyloze có cấu trúc thẳng và trọng lượng phân tử thấp hơn (khoảng 500.000), còn amylopectin có trọng lượng phân tử cao hơn, đến vài triệu và có các mạch bên ngắn nhưng rất phân nhánh

2 Cấu trúc hạt tinh bột

Tinh bột là một cacbohiđrat cao phân tử bao gồm các đơn vị D-glucozơ nối với nhau bởi liên kết α-glucozit Công thức phân tử gần đúng là (C6H10O5)n trong đó n có giá trị từ vài trăm đến khoảng mười nghìn Tinh bột có dạng hạt màu trắng tạo bởi hai loại polime là amiloze và amilopectin Amiloze là polime mạch thẳng gồm các đơn vị D- glucoze liên kết với nhau bởi liên kết α-1,4- glucozit

2

Amilopectin là polime mạch nhánh, ngoài chuỗi glucoze thông thường còn có những chuỗi nhánh liên kết với chuỗi chính bằng liên kết α- 1,6-glucozit

Các hạt tinh bột là những tinh thể đa hình phụ thuộc vào nguồn gốc xuất xứ trong đó hai loại polime được sắp xếp đối xứng xuyên tâm Bên trong hạt tinh bột có phần kết tinh do amiloze và phần phân nhánh của amilopectin tạo thành làm cho chúng không tan trong nước lạnh và tương đối trơ với các enzyme thuỷ phân

II Tinh bột biến tính

1 Khái niệm

Tinh bột biến tính là tinh bột đã qua xử lí bằng biện pháp vật lí hoặc hóa học để đều chỉnh tính chất của tinh bột thành dạng phù hợp với yêu cầu sử dụng.

2 Mục đích của biến hình tinh bột

Tùy thuộc vào thực tế sản xuất, mỗi một sản phẩm thực phẩm đòi hỏi một dạng tinh bột hoặc một dẫn xuất tinh bột nhất định Vì vậy, để có được những loại tinh bột phù hợp, người ta phải biến hình tinh bột

- Cải biến các tính chất của sản phẩm

- Tăng giá trị cảm quan

- Tạo mặt hàng mới

3 Phân loại tinh bột biến tính

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

- Tinh bột cắt

Nhóm tinh bột cắt: trong phân tử tinh bột xảy ra hiện tượng phân cắt liên kết C-O giữa các monome và những liên kết khác, giảm khối lượng phân tử, xuất hiện một số liên kết mới trong và giữa các phân tử Cấu trúc hạt của tinh

bột có thể bị phá vỡ ít nhiều Nhóm tinh bột này có rất nhiều ứng dụng như tinh bột biến tính bằng axit được dùng

để phủ giấy, tăng độ bền của giấy, cải thiện chất lượng in Trong công nghiệp thực phẩm, tinh bột loại này dùng

để tạo cấu trúc gel trong sản xuất bánh kẹo.Tinh bột oxi hoá cũng được xếp và nhóm này Một số loại tinh bột được oxi hoá bởi KMnO4 trong môi trường axit được sử dụng thay thế aga, pectin trong sản xuất bánh kẹo, kem, các sản phẩm sữa cũng như trong đồ hộp Các sản phẩm tinh bột oxi hoá yếu cũng được dùng trong bánh mì để làm tăng thời gian giữ khí của bột nhào, giảm thời gian lên men và tăng chất lượng của bánh Tinh bột oxi hoá bởi hypoclorit, H2O2, HI và muối của nó được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp giấy

- Tinh bột thay thế

Tính chất của chúng thay đổi do các nhóm hidroxyl ở cacbon 2, 3 và 6 liên kết với các gốc hoá học hay đồng trùng hợp với một hợp chất cao phân tử khác, hoặc 2 mạch polisaccarit 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 hiđroxyl bị thế trên một AGU (Anhydrous Glucose Unit) Như vậy, độ thế có giá trị trong khoảng 0-3 có độ nhớt

và độ bền kết dính cao (được sử dụng để sản xuất các sản phẩm cần bảo quản) như tinh bột axetat, tinh bột photphat, tinh bột oxi hoá

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

1401 Acid-treated starch

1402 Alkaline treated starch

1403 Bleached starch

1404 Oxidized starch

1405 Starches, enzyme-treated

1410 Monostarch phosphate

1411 Distarch glycerol

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

4 Các phương pháp biến hình tinh bột

Có 3 phương pháp chính biến hình tinh bột :

4

a 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

- Trộn với chất rắn trơ

- Biến hình bằng hồ hóa sơ bộ

- Biến hình tinh bột bằng gia nhiệt khô ở nhiệt độ cao

b 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

- Biến hình tinh bột bằng cách gắn thêm nhóm phosphate

- Biến hình bằng axit

- Biến hình tinh bột bằng kiềm

- Biến hình tinh bột bằng xử lí tổ hợp để thu nhận tinh bột keo đông

- Biến hình bằng cách tạo liên kết ngang

c Phương pháp sinh học

Phuơng pháp thủy phân bằng enzim: là phương pháp biến tính tinh bột tiên tiến hiện nay, cho sản phẩm tinh bột biến tính chọn lọc không bị lẫn những hóa chất khác Sản phẩm của phương pháp này là các loại đường gluco, fructo; các poliol như sorbitol, mannitol; các axit amin như lysin, MSG, các rượu, các axit

5 Ứng dụng của tinh bột biến tính trong công nghiệp

Tinh bột biến tính trên thị trường chủ yếu ở dạng bột trắng, mịn có thể sử dụng làm các chất như

+ Chất độn: Làm tăng hàm lượng chất rắn trong các loại súp đóng hộp, kem, chất bảo quản hoa quả, dược phẩm + Chất gắn kết: Gắn kết các sản phẩm và ngăn ngừa sự khô trong quá trình nấu như các loại nước sốt và bảo quản thịt,

+ Chất ổn định: Sử dụng tính giữ nước cao của tinh bột như dùng trong các loại kem, các loại bột làm bánh, + Các chất sử dụng trong ngành dệt: Hồ sợi chỉ dọc để làm hạn chế đứt chỉ và chẻ sợi chỉ trên khung cửi (tinh bột biến tính thích hợp hơn cho ứng dụng này), dùng trong in nhuộm trên vải sợi: làm quánh thuốc nhuộm, tác dụng như là chất mang màu, hồ vải thành phẩm để cải thiện độ cứng và khối lượng vải

+ Chất làm đặc: Sử dụng đặc tính tạo sệt, dùng trong súp, thực phẩm trẻ em, các loại nước sốt, nước chấm, + Các chất sử dụng trong ngành giấy: Tăng độ bền, chịu gấp, chống thấm cho giấy

+ Cải thiện ngoại quan của giấy và độ bền

+ Dùng cho các loại giấy tạo sóng, giấy cán tấm và thùng giấy các tông

+ Dùng như chất kết dính trong các ngành công nghiệp: Tấm trần nhà, tấm thạch cao, thực phẩm chăn nuôi (thức

ăn nuôi tôm cá và các động vật nuôi)

+ Dùng trong các ngành công nghiệp khác: Bao bì nhựa có thể phân huỷ, công nghiệp lốp xe, công nghiệp gỗ dán, chất tẩy rửa

6. Sản phẩm tinh bột biến tính

Các Loại sản phẩm tinh bột biến tính

Tên gọi sản phẩm Ký hiệu thương Ðặc tính và công 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 – 1046JTM – 1047

JTM – 1029 JTL – 1048 JTL – 8816 JTX – 1084

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

Tinh bột oxy hóa ETF – 7617

ETS – 8818 ETM – 5419 ETL – 1020 ETL – 1085

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

6

ETX – 1073 ETX – 1042 ETM – 1044

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…

Tinh bột phosphat

( Phosphat starch)

CTF – 7631 CTM – 7669 CTF – 7655 CTF – 7657

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

III Nhóm tinh bột biến tính sử dụng trong công nghệ sản xuất bánh

1 Ứng dụng của tinh bột biến tính trong công nghệ sản xuất bánh

- Thay thế một phần bột mì: Trong quy trình này nói lên cách làm bánh quy và khả năng ứng dụng loại

tinh bột sắn biến tính nhằm thay thế một phần bột mì trong sản xuất bánh quy

Quy trình công nghệ sản xuất bánh quy:

Thực đơn để sản xuất bánh quy như sau:

STT

Nguyên liệu

Khối lượng Đơn vị

1 Bột mì 440 g

2 Bột sắn biến tính 120 g

3 Bột bắp 40 g

4 Bơ dầu 300 g

5 Đường 240 g

6 Trứng 120 g 7

Hỗn hợp NaHCO3, NH4HCO3

4 g

8 Vani 2 g

10

Trong quy trình sản xuất bánh quy này đã chứng tỏ được khả năng ứng dụng loại tinh bột sắn biến tính nhằm thay thế bột mì, vốn là loại nguyên liệu phụ thuộc vào nguồn cung cấp từ nước ngoài, qua đó có thể hạn chế được lượng nhập khẩu và tăng được sản lượng tiêu thụ tinh bột sắn ở tỉnh ta Tỷ lệ thay thế 20% đã chứng tỏ là tốt nhất

và với tỷ lệ này chất lượng cảm quan của bánh quy có và không có sử dụng tinh bột sắn biến tính là tương đương nhau

- làm phụ gia và thay thế 1 số phụ gia trong quy trinh sản xuất

2 Các loại tinh bột biến tính dùng trong công nghệ sản xuất bánh

a Tinh bột biến tính oxy hóa

- Phương pháp biến tính oxy hóa

Thông thường tinh bột được oxi hóa bằng hypoclorit Cho dung dịch Natrihypoclorit có chứa 5-10% clo tự do (hoặc nước javel) vào huyền phù tinh bột có nồng độ 20-240Be và có pH= 8-10 (bằng cách thêm NaOH loãng, nếu pH cao hơn thì mức độ oxi hóa bị giảm) Khuấy đều ở nhiệt độ 210C đến 380C Sau khi đạt được mức độ oxi hóa cần thiết (thường 4-6h) trung hòa huyền phù dịch tinh bột đến pH= 6-6,5 Tách clo tự do bằng dung dịch natribisufit Rữa tinh bột bằng nước, lọc rồi sấy đến độ ẩm 10-12%

- Tính chất

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

Trong phân tử của tinh bột oxi hóa tạo ra các nhóm cacboxyl và cacbonyl, đồng thời xảy ra phân ly một số liên kết D-glucozit, do đó làm giảm kích thước phân tử

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 đưa lên bảng kính lớp hồ rất mỏng của tinh bột oxi hóa rồi để khô thì thu được màng mềm, rất trong và rất dễ hòa tan

Tinh bột tự nhiên có thể được xử lý với nhiều tác nhân ôxy hoá để tạo nên tinh bột ôxy hoá Tinh bột ôxy hoá có chiều dài mạch ngắn hơn tinh bột tự nhiên Quá trình ôxy hoá tạo ra sản phẩm có độ dẻo ổn định, cải thiện độ trắng và giảm số lượng vi sinh vật Ngoài ra, liên kết hydro làm giảm khuynh hướng thoái hoá Gel tinh bột có độ trong cao và mềm các tinh bột ôxy hoá là tác nhân làm đặc tốt nhất cho các ứng dụng đòi hỏi gel có độ cứng thấp, điều này cải thiện độ dính trong nhào trộn bột và làm bánh mỳ Dung dịch loãng của tinh bột ôxy hoá mức cao giữ được độ trong sau thời gian dài lưu trữ, thích hợp cho các sản phẩm bánh kẹo trong

Ứng dụng tinh bột oxi hóa vào phồng tôm

Một trong số ứng dụng quan trọng là tạo độ dòn, độ xốp cho sản phẩm Nhờ sự tạo thành các nhóm cacboxyl tích điện âm nên tác dụng đẩy nhau là tăng độ phồng nở của tinh bột lên nhiều lần và độ trắng cao sau khi được oxi hóa

b Tinh bột biến tính bằng axit

- Phương pháp biến tính bằng axit:

Dưới tác dụng của axit một phần các liên kết giữa các phân tử và trong phân tử tinh bột bị đứt Do đó làm cho kich thước phân tử giảm đi và tinh bột thu được những tính chất mới

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 50-550C trong 12-14 h Sau đó trung hòa, lọc rữa và sấy khô

Tính chất: Tinh bột biến tính bằng axit so với tinh bột ban đầu có những tính chất sau:

- Giảm ái lực với iot

- Độ nhớt đặc trưng bé hơn

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

12

- 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

- Nhiệt độ hồ hóa cao hơn

- Chỉ số kiềm cao hơn

Ứng dụng:

Tinh bột chưa qua biến tính được xử lý với một a xít vô cơ ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ hồ hoá và kết quả là các phân tử tinh bột bị thuỷ phân từng phần phản ứng này cắt mạch và làm giảm độ nhớt tinh bột Nó cũng làm tăng

xu hướng thoái hoá của tinh bột

Độ nhớt thấp hơn cho phép sử dụng nồng độ cao hơn để định hình gel cứng bền vững trong các viên gôm ngậm

và thạch Trong các ứng dụng này, tinh bột biến tính a xít có ưu điểm hơn đáng kể so với tinh bột tự nhiên Các ứng dụng mở rộng trong công nghiệp thực phẩm của tinh bột biến tính axít thường có sự kết hợp với phản ứng este hoá và ête hoá tinh bột

Maltodextrin là một sản phẩm tinh bột biến tính dưới tác nhân hoá học (acid) hoặc sinh học (enzyme) Trong

công nghệ thực phẩm, Maltodextrin là chất cố định mùi, vị; thay đổi cấu trúc và tăng cảm quan thực phẩm; chất trợ sấy; tăng năng lượng cho thực phẩm ăn kiêng giúp thực phẩm dễ hòa tan, dễ tiêu hóa, tăng giá trị dinh dưỡng Vì vậy, Maltodextrin được dùng trong sản xuất bánh ngọt

Ứng dụng tinh bột huỳnh tinh biến hình bằng axit trong sản xuất bánh qui xốp

Trong công nghiệp sản xuất bánh qui, thường bổ sung tinh bột vào quá trình nhào bột để có độ dòn, xốp thích hợp Trong quá trình nướng sẽ tạo trên bề mặt sản phẩm chất dextrin làm cho sản phẩm bóng đẹp Xu hướng ứng dụng tinh bột huỳnh tinh có triển vọng lớn vì rẻ và có độ dòn, xốp cao

Thực đơn pha chế bánh qui xốp:

Nguyên liệu Khối lượng (g) Nguyên liệu Khối lượng (g)

Bột mì 900 Tinh bột biến hình 100

Đường 450 Bơ 250