BÁO CÁO THỰC TẬP CÔNG TY VEDAN VIỆT NAM

Công Ty Cổ Phần Hữu Hạn Vedan Việt Nam Vedan Việt Nam được thành lập từ năm 1991 tại xã Phước Thái, huyện Long Thành, tỉnh Đồng Nai, cách thành phố lớn nhất của Việt Nam – Thành phố Hồ C

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY VEDAN VIỆT NAM

1.1 Giới thiệu công ty VeDan Việt Nam

Xí nghiệp Vedan Đài Loan được thành lập từ năm 1954 tại thị trấn Sa Lộc, huyện Đài Trung, Đài Loan của Ngài Hội trưởng Dương Thâm Ba, và các Ngài Hội phó Dương Kỳ Nam, Dương Thanh Khâm và Ngài Chủ tịch Hội đồng quản trị Dương Đầu Hùng

Ngay sau khi mới thành lập, Vedan đã xác định sử dụng công nghệ sinh học tiên tiến nhất để sáng tạo ra những sản phẩm mới, có giá trị cao nhằm cung cấp cho thị trường, đồng thời không ngừng đầu tư nghiên cứu phát triển Và đó cũng chính là mục tiêu hướng tới của công ty chúng tôi nhằm đóng góp cho xã hội

Công Ty Cổ Phần Hữu Hạn Vedan Việt Nam (Vedan Việt Nam) được thành lập từ năm 1991 tại xã Phước Thái, huyện Long Thành, tỉnh Đồng Nai, cách thành phố lớn nhất của Việt Nam – Thành phố Hồ Chí Minh về phía Đông khoảng 70 Km, trên một diện đất rộng 120ha, là một khu công nghiệp tổng hợp chế biến thực phẩm và công nghệ sinh học hiện đại, hiện đã đưa vào hoạt động sản xuất, sử dụng các công trình bao gồm: Nhà máy tinh bột nước đường, Nhà máy bột ngọt, nhà máy tinh bột biến đổi, nhà máy Xút-axít, nhà máy Lysine, nhà

máy phát điện có trích hơi, nhà máy PGA, nhà máy phân bón hữu cơ khoáng Vedagro dạng viên, hệ thống xử lý nước thải bằng công nghệ tiên tiến, cảng chuyên dùng Phước Thái Vedan, các trục đường bê tông nhựa chuyên dùng, và các công trình, cơ sở hạ tầng tại các khu vực hành chính, phúc lợi nhân viên, khu vui chơi giải trí…

Từ khi thành lập tại xã Phước Thái – Long Thành – Đồng Nai, cho đến nay, Công ty Vedan Việt Nam đã mở rộng đầu tư phát triển mở rộng các cơ sở chi nhánh tại các tỉnh thành trong cả nước như: có 04 đơn vị chi nhánh tại Hà Nội, Phước Long (Bình Phước), Bình Thuận, Hà Tĩnh, và 02 công ty con là Công

ty TNHH ORSAN Việt Nam tại TP Hồ Chí Minh và Công ty TNHH VEYU tại tỉnh Gia Lai

Trong quá trình mở rộng quy mô đầu tư phát triển sản xuất kinh doanh, Vedan Việt Nam cũng đã tạo dựng một loạt hệ thống đại lý và các kênh phân phối tiêu thụ trên cả nước Trên thị trường quốc tế, Vedan Việt Nam là nhà sản xuất tiên tiến hàng đầu tại khu vực Châu Á trong lĩnh vực sử dụng công nghệ sinh học, công nghệ lên men sản xuất ra các sản phẩm acid amin, chất điều vị thực phẩm, tinh bột, tinh bột biến đổi, chất phụ gia thức ăn chăn nuôi và các sản phẩm cung ứng cho các ngành công nghiệp khác

Sản phẩm của Vedan Việt Nam được tiêu thụ tại Việt Nam và xuất khẩu cho các nhà phân phối thực phẩm, công ty thương mại quốc tế, các ngành công nghiệp thực phẩm, sản xuất giấy, dệt may, hóa chất tại thị trường các quốc gia như: Trung Quốc, Nhật Bản, Đài Loan, các nước Đông Nam Á, và các nước tại Châu Âu Phần lớn sản phẩm của Công ty đều lấy thương hiệu “VEDAN”

1.2 Các sản phẩm của công ty

1.2.1 Sản phẩm bột ngọt và bột nêm

Công ty cổ phần hữu hạn Vedan Việt Nam sử dụng phần lớn lượng nông sản sắn, mía do nông dân địa phương Việt Nam cần cù lao động trồng trọt, và mật rỉ được chiết xuất từ các loại đường

có nguồn gốc từ thiên nhiên, để sản xuất

ra bột ngọt chất lượng cao Ngoài việc áp dụng công nghệ kỹ thuật tiên tiến của Vedan Đài Loan, nhà máy Vedan Việt Nam cũng đã xây dựng bồn lên men loại cực lớn với dung tích mỗi bồn là 700m3, đồng thời nhập khẩu nhiều trang thiết bị hiện đại nhất, như thiết bị cô đặc MVR, máy ly tâm tự động và các thiết bị tự động hóa khác Những thiết bị này có thể sản xuất và cung cấp bán thành phẩm bột ngọt cho ngành dược phẩm và thành phẩm bột ngọt cho các giai đoạn trong chế biến thực phẩm Dưới sự nỗ lực của toàn thể công nhân viên trong nhà máy, Bột ngọt Vedan(Sodium Gluatamate) vì chất lượng tuyệt vời của nó đã được Chính phủ Việt Nam trao tặng huy chương vàng Hiện nay, công ty Vedan Việt Nam là nhà sản xuất bột ngọt (Sodium Gluatamate) lớn nhất Đông Nam Á, sản phẩm của công ty không chỉ ở thị trường Việt Nam, mà còn bán sang các nước trên thế giới

1.2.2 Sản phẩm Acid glutamic

Acid glutamic (gọi tắt là GA), là một loại acid amin có trong protein thiên nhiên (amino acid) Do GA có thể tổng hợp trong cơ thể người, nó cũng được liệt vào loại glutamic acid không cần thiết (Non- essential amino acid)

GA thường thấy trong cơ thể động vật và thực vật dưới nhiều dạng khác nhau Và amination amide của GA (Glutamine, gọi tắt là Gln), là một acid amin rất quan trọng trong cơ thể người Do đó GA và các chất dẫn xuất có đặt tính riêng của nó thường được sử dụng trong y học trị liệu cũng như bổ sung dinh dưỡng và sử dụng để bổ sung dinh dưỡng cho quá trình sinh trưởng cho thực vật Trong kết cấu phân tử của GA có hai gốc hydroxyl (Carboxyl group)và một gốc amin (amino group), đó là chất lưỡng tính mang cả hai tính acid và kiềm, có thể làm nguyên liệu cho các loại mỹ phẩm, thực phẩm và hóa chất

1.2.3 Sản phẩm tinh bột khoai mì và tinh bột khoai mì biến tính

Khoai mì (củ sắn) Việt nam có hàm lượng tinh bột cao (trên 30%) và năng suất cao do được trồng trên đất đai màu mỡ

Công ty Vedan thu mua trực tiếp củ mì tươi từ nông dân, khoai mì nguyên liệu này phải trải qua 2 lần lấy mẫu để xác định hàm lượng tinh bột trước khi được đưa vào chế biến

Trang thiết bị chủ yếu được nhập khẩu từ Nhật bản, châu Âu và Thái lan Với hệ thống thiết bị hiện đại này và các chuyên gia giàu kinh nghiệm, quá trình sản xuất được kiểm tra và kiểm soát chính xác và nghiêm ngặt để cung cấp cho khách hàng sản phẩm tinh bột chất lượng tốt nhất Hiện tại, Vedan Việt nam có 5 nhà máy tinh bột sắn đang vận hành bao gồm nhà máy Phước Thái ở tỉnh Đồng nai, nhà máy Phước long ở tỉnh Bình phước và nhà máy Bình Thuận, nhà máy

Hà Tĩnh và Công ty TNHH VEYU ở Gia Lai với tổng sản lượng trên 180,000 tấn mỗi năm

Vì ứng dụng của tinh bột sắn là không thể tách rời nhiều ngành công nghiệp khác nhau, Vedan cũng có kế hoạch mở rộng thêm việc sản xuất tinh bột

ở các tỉnh khác tại Việt nam Có thể dự đoán trước rằng việc mở rộng như vậy sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy sự phát triển ngành nông nghiệp Việt Nam, đồng thời góp phần tăng trưởng kinh tế của Việt nam

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 cải tiến công nghệ sản xuất và sự phát triển liên tục các sản phẩm mới, nhu cầu nghiêm ngặt hơn đối với các đặc tính và tính phù hợp sử dụng của tinh bột được đặt ra Các thuộc tính của tinh bột tự nhiên không đáp ứng đủ yêu cầu trong các ứng dụng và gia công Hậu quả là, cần thiết phải biến đổi các đặc tính của tinh bột để nhận được loại tinh bột có những tính năng đáp ứng yêu cầu

Hiện tại, công ty đã phát triển nhiều loại tinh bột biến tính khác nhau cho các ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp như các loại sau:

- TInh bột acetate

- Tinh bột oxy hóa

- Tinh bột biến tính kép acetate và phosphate

- Tinh bột liên kết ngang

- Tinh bột biến tính acid

- TInh bột cation và các loại tinh bột biến tính khác

1.2.4 Các loại sản phẩm hóa học đặc biệt

- Sản phẩm HCl

- Sản phẩm NaOH

Vitamin, mycelium protein và các yếu tố dinh dưỡng đặc biệt khác

Nguyên liệu chủ yếu dùng để sản xuất phân bón VEDAGRO dạng viên là

CMS Sau quá trình thủy phân CMS sẽ tiến hành phun và tạo thành hạt kỹ thuật, hạt tính năng và tốc độ hiệu quả phù hợp với loại phân hữu cơ Sản phẩm

phân bón VEDAGROcó hương vị thơm ngọt của mật rỉ, lưu giữ lại tất cả những thành phần dinh dưỡng của mật rỉ, ngoài ra phân bón VEDAGRO có hàm

lượng các chất dinh dưỡng nhiều hơn mật rỉ do trong quá trình lên men đã tạo ra các chất Acid amin

1.2.6 Các sản phẩm khác

- Sản phẩm dung dịch bột ngọt

- Sản phẩm Polyglutamic acid

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ TINH BỘT BIẾN TÍNH

2.1 Giới thiệu về tinh bột khoai mì

2.1.1 Thành phần hóa học của tinh bột

Tinh bột không phải một hợp chất đồng thể mà gồm hai polysaccharide khác nhau: amilose và amylopectin Trong đó amylose chiếm 17% và amylopectin chiếm 83%

Hình 2.1 Cấu tạo tinh bột

2.1.2 Hình dạng và kích thước

Hạt tinh bột khoai mì có kích thước trung bình 15-30μm Các hạt tinh bột

có dạng hình bầu dục, hình cầu, hình trứng hoặc hình mũ, có một số hạt trũng

Hình 2.2 Tinh bột khoai mì 1500X

2.1.2.1 Thành phần cấu trúc của amylose

Trong vi hạt, tinh bột tồn tại dưới dạng hạt có kích thước trong khoảng từ 0,02 - 0,12nm Cấu tạo bên trong của vi hạt tinh bột khá phức tạp Vì hạt tinh bột

có cấu tạo lớp, trong mỗi lớp đều có lẫn lộn các amilose dạng tinh thể và

amilopectin sắp xếp theo phương hướng tâm

Nhờ phương pháp hiển vi điện tử và nhi u xạ tia X thấy rằng trong hạt tinh bột “nguyên thuỷ” các chuỗi polyglucoside của amilose và amilopectin tạo thành xoắn ốc với ba gốc glucose một vòng

Các mạch polysaccharie sắp xếp hướng tâm tạo ra độ tinh thể: các mạch bên của một phân tử amilopectin này nằm xen kẽ giữa các mạch bên của phân tử kia

Ngoài cách sắp xếp bên trong như vậy, mỗi hạt tinh bột còn có vỏ bao phía ngoài Đa số các nhà nghiên cứu cho rằng vỏ hạt tinh bột khác với tinh bột bên trong, chứa ít ẩm hơn và bền đối với các tác động bên ngoài Trong hạt tinh bột

có lổ xốp nhưng không đều Vỏ hạt tinh bột cũng có lổ nhỏ do đó các chất hòa tan có thể xâm nhập vào bên trong bằng con đường khuếch tán

Hầu hết, các loại tinh bột đều chứa hai loại polyme khác nhau về khối lượng phân tử và cấu trúc hóa học:

Amilose là loại mạch thẳng, chuỗi dài từ 500-2000 đơn vị glucose, liên kết nhau bởi liên kết α−1,4 glicoside

Amilose “nguyên thủy” có mức độ trùng hợp không phải hàng trăm mà là hàng ngàn Có hai loại amilose:

- Amilose 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-amilase

- Amilose có mức độ trùng hợp lớn hơn, có cấu trúc án ngữ đối với

β−amilase nên chỉ bị phân hủy 60%

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

amilose thường có cấu hình mạch giãn, khi thêm tác nhân kết tủa vào, amilose mới chuyển thành dạng xoắn ốc Mỗi vòng xoắn ốc gồm 6 đơn vị glucose

Đường kính của xoắn ốc là 12,97A0, chiều cao của vòng xoắn là 7,91A0 Các

nhóm hydroxyl của các gốc glucose được bố trí ở phía ngoài xoắn ốc, bên trong

là các nhóm C-H

Hình 2.3 Cấu trúc Amylose

Amilopectin là polyme mạch nhánh, ngoài mạch chính có liên kết α-1,4 glucoside còn có nhánh liên kết với mạch chính bằng liên kết α-1,6 glucoside Mối liên kết nhánh này làm cho phân tử cồng kềnh hơn, chiều dài của chuổi mạch nhánh này khoảng 25-30 đơn vị glucose Phân tử amilopectin có thể chứa tới 100000 đơn vị glucose

Sự khác biệt giữa amilose và amilopectin không phải luôn luôn rõ nét Bởi

lẽ ở các phân tử amilose cũng thường có một phần nhỏ phân nhánh do đó cũng

có những tính chất giống như amilopectin

Cấu tạo của amilopectin còn lớn và dị thể hơn amilose nhiều Trong tinh bột tỉ lệ amilose/amilopectin khoảng ¼ Tỉ lệ này có thể thay đổi phụ thuộc thời tiết, mùa vụ và cách chăm bón

Hình 2.4 Cấu trúc Amilopectin

2.1.3 Các phản ứng tiêu biểu của tinh bột

Một tính chất quan trọng của tinh bột là quá trình thủy phân liên kết giữa các đơn vị glucose bằng acid hoặc bằng enzyme Acid có thể thủy phân tinh bột ở dạng hạt ban đầu hoặc ở dạng hồ hóa hay dạng paste, còn enzyme chỉ thủy phân hiệu quả ở dạng hồ hóa Một số enzyme thường dùng là α- amilase, β- amilase Acid và enzyme giống nhau là đều thủyphân các phân tử tinh bột bằng cách thủy phân liên kết α-D (1,4) glycoside Đặc trưng của phản ứng này là sự giảm nhanh

độ nhớt và sinh ra đường

Các nhóm hydroxyl trong tinh bột có thể bị oxy hóa tạo thành andehyt, ceton và tạo thành các nhóm carboxyl Quá trình oxy hóa thay đổi tùy thuộc vào tác nhân oxy hóa và điều kiện tiến hành phản ứng Quá trình oxy hóa tinh bột trong môi trường kiềm bằng hypochlorid là một trong những phản ứng hay dùng, tạo ra nhóm carboxyl trên tinh bột và một số lượng nhóm carbonyl Quá trình này còn làm giảm chiều dài mạch tinh bột và tăng khả năng hòa tan trong nước, đặc biệt trong môi trường loãng

Các nhóm hydroxyl trong tinh bột có thể tiến hành ete hóa, este hóa Một

số monome vinyl đã được dùng để ghép lên tinh bột Quá trình ghép được thực hiện khi các gốc tự do tấn công lên tinh bột và tạo ra các gốc tự do trên tinh bột ở các nhóm hydroxyl Những nhóm hydroxyl trong tinh bột có khả năng phản ứng với andehyt trong môi trường acid Khi đó xảy ra phản ứng ngưng tụ tạo liên kết ngang giữa các phân tử tinh bột gần nhau Sản phẩm tạo thành không có khả năng tan trong nước

Hình 2.5 Phản ứng thủy phân tinh bột

2.1.3.2 Phản ứng tạo phức

Phản ứng rất đặc trưng của tinh bột là phản ứng với iod Khi tương tác với iod, amilose sẽ cho phức màu xanh đặc trưng Vì vậy, iod có thể coi là thuốc thử đặc trưng để xác định hàm lượng amilose trong tinh bột bằng phương pháp trắc quan Để phản ứng được thì các phân tử amilose phải có dạng xoắn ốc để hình thành đường xoắn ốc đơn của amilose bao quanh phân tử iod Các dextrin có ít hơn 6 gốc glucose không cho phản ứng với iod vì không tạo được một vòng xoắn

ốc hoàn chỉnh Acid và một số muối như KI, Na2SO4 tăng cường độ phản ứng Amilose với cấu hình xoắn ốc hấp thụ được 20% khối lượng iod, tương ứng với một vòng xoắn một phân tử iod Amilopectin tương tác với iod cho màu nâu tím Về bản chất phản ứng màu với iod là hình thành nên hợp chất hấp thụ Ngoài khả năng tạo phức với iod, amilose còn có khả năng tạo phức với nhiều chất hữu cơ có cực cũng như không cực như: các rượu no, các rượu thơm, phenol, các ceton phân tử lượng thấp

2.1.4 Một số tính chất quan trọng của tinh bột

Amilose mới tách từ tinh bột có độ tan cao hơn song không bền nên nhanh chóng bị thoái hóa trở nên không hòa tan trong nước Amilopectin khó tan trong nước ở nhiệt độ thường mà chỉ tan trong nước nóng Tinh bột bị kết tủa trong cồn, vì vậy cồn là một tác nhân tốt để tăng hiệu quả thu hồi tinh bột

Khi ngâm tinh bột vào nước thì thể tích hạt tăng do sự hấp thụ nước, làm cho hạt tinh bột trương phồng lên Hiện tượng này gọi là hiện tượng trương nở của hạt tinh bột

là một khoảng nhiệt độ nhất định Tùy điều kiện hồ hóa như nhiệt độ, nguồn gốc tinh bột, kích thước hạt và pH mà nhiệt độ phá vỡ và trương nở của tinh bột biến đổi một cách rộng lớn

Một trong những tính chất quan trọng của tinh bột có ảnh hưởng đến chất lượng và kết cấu của nhiều sản phẩm thực phẩm đó là độ nhớt và độ dẻo Phân tử tinh bột có nhiều nhóm hydroxyl có khả năng liên kết được với nhau làm cho phân tử tinh bột tập hợp lại, giữ nhiều nước hơn khiến cho dung dịch có độ đặc,

độ dính, độ dẻo và độ nhớt cao hơn Yếu tố chính ảnh hưởng đến độ nhớt của dung dịch tinh bột là đường kính biểu kiến của các phân tử hoặc của các hạt phân tán, đặc tính bên trong của tinh bột như kích thước, thể tích, cấu trúc, và sự bất đối xứng của phân tử Nồng độ tinh bột, pH, nhiệt độ, tác nhân oxy hóa, các thuốc thử phá hủy liên kết hydro đều làm cho tương tác của các phân tử tinh bột thay đổi do đó làm thay đổi độ nhớt của dung dịch tinh bột

2.1.4.5 Khả năng tạo gel và thoái hóa gel

Tinh bột sau khi hồ hóa và để nguội, các phân tử sẽ tương tác nhau và sắp xếp lại một cách có trật tự để tạo thành gel tinh bột với cấu trúc mạng 3 chiều Để tạo được gel thì dung dịch tinh bột phải có nồng độ đậm đặc vừa phải, phải được

hồ hóa để chuyển tinh bột thành trạng thái hòa tan và sau đó được để nguội ở trạng thái yên tĩnh Trong gel tinh bột chỉ có các liên kết hydro tham gia, có thể nối trực tiếp các mạch polyglucoside hoặc gián tiếp qua phân tử nước

Khi gel tinh bột để nguội một thời gian dài sẽ co lại và lượng dịch thể sẽ thoát ra, gọi là sự thoái hóa Quá trình này sẽ càng tăng mạnh nếu gel để ở lạnh đông rồi sau đó cho tan giá

2.2 Giới thiệu về tinh bột biến tính

Trong thực tế sản xuất, ứng với mỗi một sản phẩm thực phẩm thường đòi hỏi 1 dạng tinh bột hoặc một dẫn suất tinh bột nhất định Có sản phẩm yêu cầu tinh bột giàu amilose lại có sản phẩm yêu cầu tinh bột thuần nhất amilopectin Có sản phẩm cần dạng tinh bột có độ hòa tan tốt, có dạng cần tinh bột bền không bị thoái hóa ở nhiệt độ thấp Có loại cần độ dẻo độ trong, có loại không mong muốn

những tính chất đó Vì vậy, để có được những loại hình tinh bột phù hợp người ta phải biến tính tinh bột

Mục đích của biến tính tinh bột nhằm: - Cải tiến các tính chất của sản phẩm

- Tăng giá trị cảm quan

- Tạo mặt hàng mới

Dựa vào bản chất của phương pháp có thể phân loại các phương pháp như sau:

- Phương pháp biến tính vật lý

- Phương pháp biến tính hóa học

- Phương pháp biến hóa học bằng enzyme

2.2.1 Tinh bột biến tính bằng phương pháp vật lý

Kiểu biến tính hồ hóa trước tạo cho tinh bột khả năng hồ hóa mà không cần nấu Phương pháp này áp dụng cho cả tinh bột tự nhiên và tinh bột đã biến tính bằng phương pháp khác

Nguyên tắc của phương pháp này là hồ hóa huyền phù tinh bột bằng nhiệt rồi nhanh chóng sấy khô để trả lại trạng thái bột khô trước khi tinh bột bị thoái hóa Trong thực tế, tinh bột được nấu và sấy cùng lúc, bằng cách dùng trống sấy,

ép đùn, hoặc sấy phun Trong kỹ thuật sấy bằng trống và ép đùn, hạt tinh bột chịu nhiều tác động cơ học như nhiệt độ, lực cắt cơ học, áp suất nén cao, và bị thay đổi cấu trúc nhiều Ngược lại trong ký thuật sấy phun, huyền phù tinh bột được

hồ hóa và sấy khô đồng thời do hơi nóng, do đó hạt tinh bột hầu như còn nguyên vẹn, rất ít bị phá hủy bởi nhiệt độ và lực cắt Tinh bột hồ hóa sơ bộ có những tính chất sau:

- Trương nhanh trong nước;

- Biến đổi chậm các tính chất khi bảo quản;

- Bền khi ở nhiệt độ thấp;

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

Do đó người ta thường dùng tinh bột hồ hóa sơ bộ này trong mọi trường hợp khi cần độ đặc, giữ nước mà không cần nấu

Tinh bột loại này nếu đi từ tinh bột amilopectin thì sẽ làm tăng độ “tươi” cho sản phẩm, tăng độ trong suốt, độ đàn hồi cũng như làm bền độ nhớt

Dùng tinh bột hồ hóa sơ bộ còn tránh tổn thất các chất bay hơi trong bánh ngọt, giữ được chất béo và bảo vệ chất béo khỏi bị oxi hóa khi sấy khô, liên kết

2.2.1.2 Tinh bột xử lý nhiệt

Trong các điều kiện có kiểm soát, hạt tinh bột được xử lý nhiệt và sau đó trả về trạng thái ban đầu Tinh bột sản phẩm không những duy trì được tính chất

hồ hóa đúng mức mà hồ tinh bột còn có độ bền và độ nhớt được cải thiện

Có hai loại quá trình xử lý nhiệt, cả hai đều gây ra biến tính vật lý nhưng không hồ hóa tinh bột, không phá hủy tính nguyên vẹn của hạt

- Quá trình xử lý nhiệt ẩm: tinh bột được làm ẩm và gia nhiệt đến quá nhiệt

độ hồ hóa, nhưng độ ẩm không đủ để quá trình hồ hóa xảy ra

- Quá trình annealing: là quá trình gia nhiệt huyền phù tinh bột ở nhiệt độ dưới nhiệt độ hồ hóa và giữ trong thời gian nhất định

Các sản phẩm tinh bột xử lý nhiệt được xem là tinh bột tự nhiên và do đó chỉ cần ghi tên nhãn là tinh bột thực phẩm

2.2.1.3 Tinh bột xử lý vi sóng

Phương pháp biến tính tinh bột bằng vi sóng được xem là một trong những phương pháp mới nhất và sạch nhất hiện nay Phương pháp này đang được nghiên cứu và hoàn thiện để ứng dụng rộng rãi trong thực tế nhằm thay thế các phương pháp biến tính hóa học

Nguyên tắc chung: sử dụng các tia có bước sóng ngắn mang năng lượng cao trong khoảng thời gian nhất định lên khối tinh bột

Ưu điểm lớn nhất của phương pháp này là ta có thể thay đổi linh hoạt các tia có bước sóng khác nhau và thời gian thích hợp nhất nhằm thu được tinh bột

có những tính chất mong muốn: độ nhớt thích hợp, độ bền gel tăng, giảm khả năng thoái hóa, giảm nhiệt độ hồ hóa,…

2.2.1.4 Tinh bột xử lý áp suất cao

Tinh bột có thể xử lý ở dạng khô hay huyền phù Bằng cách thay đổi cường

độ áp suất, nhiệt độ xử lý và thời gian thích hợp thì tinh bột sau xử lý có những tính chất như mong muốn: tinh bột hồ hóa ở nhiệt độ thường và trong nước lạnh,

độ bền gel tăng, giảm khả năng thoái hóa, cải thiện độ trong, cấu trúc,…

2.2.1.5 Trộn với chất rắn trơ

Tinh bột có ái lực với nước nhưng nếu hòa trực tiếp vào nước thì sẽ bị vón cục Có thể làm cho tinh bột phân tán tốt vào nước nếu đầu tiên đem trộn nó với chất rắn trơ Khi trộn đồng đều sẽ làm cho các hạt tinh bột cách biệt nhau về vật

lí do đó sẽ cho phép chúng hydrat hóa một cách độc lập và không kết thành cục

2.2.2 Tinh bột biến tính bằng phương pháp hóa học

Biến tính tinh bột bằng phương pháp hóa học là quá trình biến tính thông dụng nhất hiện nay Dưới tác dụng một lượng nhỏ các tác nhân hóa học, tinh bột

sẽ thay đổi tính chất Quá trình biến tính tinh bột có thể thực hiện ở 3 trạng thái tinh bột:

Trạng thái huyền phù, tinh bột ứng với các tác nhân hóa học trong môi trường nước Khi phản ứng kết thúc tinh bột được lọc, rửa và sấy khô

Trạng thái sệt, tinh bột được hồ hóa với tác nhân hóa học trong điều kiện ít nước và khuấy trộn liên tục Khi phản ứng kết thúc, tinh bột được sấy khô

Trạng thái rắn, tinh bột được làm ẩm bằng tác nhân hóa học trong nước, sấy và cuối cùng phản ứng ở nhiệt độ cao

2.2.2.1 Tinh bột biến tính bằng acid

Dưới tác dụng của acid 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 acid 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

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

- Giảm ái lực 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 hơn;

- Nhiệt độ hồ hóa cao hơn;

- Chỉ số kiềm cao hơn

Ứng dụng: vì có độ nhớt thấp nên được dùng trong công nghiệp dệt để hồ sợi, sản xuất kẹo đông, làm bóng giấy để tăng chất lượng in và mài mòn Có 2 phương pháp biến tính bằng acid đó là:

- Biến tính bằng acid trong môi trường ancol

- Biến tính bằng acid trong môi trường nước

2.2.2.2 Tinh bột biến tính 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 tinh bột 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 phẩm bánh

giò là kết quả của sự biến tính tinh bột bằng kiềm dựa trên nguyên lí đó Trong

thực tế người ta thường xử lí hạt gạo nếp bằng một hỗn hợp các oxit kim loại của nước tro có tính kiềm vừa phải và hài hòa (trong thành phần của nước tro thường

có các oxit như K2O, Na2O, MgO, CaO, Fe2O3 Sau đó gói lại và nấu Sản phẩm thu được chẳng những có trạng thái đồng thể,nhuyễn, mịn, dai, dẻo mà có màu nâu đẹp, được bổ sung thêm những nguyên tố có trong tro

2.2.2.3 Tinh bột 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%

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 oxi hóa được sử dụng để hồ bề mặt trong công nghiệp sản xuất giấy, để hồ sợi bông, sợi pha và tơ nhân tạo trong công nghiệp dệt, chất làm đặc trong công nghiệp thực phẩm

2.2.2.4 Biến tính bằng cách tạo liên kết ngang

Tinh bột sẽ thu được tính chất mới khi cho tác dụng với axít boric Khi đó

4 nhóm OH của 2 mạch tinh bột nằm gần nhau sẽ tạo thành phức với axít boric Nói cách khác khi đó giữa các mạch polyglucozit sẽ tạo ra các liên kết ngang như trong hình Tinh bột thu được sẽ dai hơn, dòn và cứng hơn Nói chung phân tử bất kì nào có khả năng phản ứng với hai ( hay nhiều hơn) nhóm hydroxyl đều tạo

ra được liên kết ngang giữa các mạch tinh bột

Các tinh bột có liên kết ngang còn là thành phần của dung dịch sét để khoan dầu mỏ, thành phần của sơn, của gốm, làm chất kết dính cho các viên than, làm chất mang các chất điện di trong pin khô

2.2.3 Tinh bột biến tính bằng phương pháp hóa sinh

- α amylase là một endoenzyme , có khả năng phân cắt các liên kết α 1-4

glucoside trên mạch tinh bột và tạo ra các sản phẩm có mạch ngắn dần Khi thủy phân độ nhớt tinh bột giảm nhanh chóng, do đó quá trình này

còn gọi là dịch hóa

- β amylase là excoenzyme có khả năng thủy phân tinh bột chậm chạp

nhưng sâu sắc Nó tấn công từ đầu không khử của các mạch tinh bột và giải phóng ra từng đơn vị maltose bằng cách thủy phân các liên kết α 1-4 Phản ứng dừng lại khi đến điểm phân nhánh α 1 -6, hoặc trước khi đến điểm phân nhánh nếu không còn đủ số lượng đơn vị glucose để

phản ứng Sản phẩm là đương maltose và dextrin

- Glucoamylase là endoenzyme phản ứng cắt từng đơn vị glucose từ đầu

không khử của mạch tinh bột, toàn bộ thành glucose, bất kể mức độ

phân nhánh của các phân tử tinh bột

Các enzyme cắt mạch nhánh: các enzyme này thủy phân chọn lọc các liên

kết α 1-6 glycoside Có 2 enzyme loại này thường dùng là isoamylase và pullulanase, trong công nghiệp thu nhận từ vi khuẩn

Cyclodextrin Glycosyltransferase: enzyme này có thể tác động lên mạch tinh bột hay tinh bột đã biến tính, sản phẩm tạo thành là các mạch vòng chứa các đơn vị gluscoe liên kết với nhau Enzyme này cắt các liên kết trong mạch tinh bột

để tạo thành mạch thẳng chứa các đơn vị glucose, sau đó nối 2 đầu mạch lại thành cấu trúc vòng

2.2.4 Tinh bột biến tính bằng cách kết hợp nhiều phương pháp

Do sự phát triển ngày càng mạnh của ngành công nghiệp thực phẩm và yêu cầu ngày càng cao của sản phẩm thực phẩm, tinh bột biến tính tạo ra phải đáp ứng tấc cả yêu cầu và mục đích công nghệ Vì vậy, kết hợp nhiều phương pháp với nhau là hết sức cần thiết

Nguyên tắc chung là lần lượt kết hợp các phương pháp hóa học, vật lý hay hóa sinh xử lý tinh bột để đạt mục đích mong muốn

2.3 Ứng dụng tinh bột biến tính

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 cải tiến công nghệ sản xuất và sự phát triển liên tục các sản phẩm mới, nhu cầu nghiêm ngặt hơn đối với các đặc tính và tính phù hợp sử dụng của tinh bột được đặt ra Các thuộc tính của tinh bột tự nhiên không đáp ứng đủ yêu cầu trong các ứng dụng và gia công Hậu quả là, cần thiết phải biến đổi các đặc tính của tinh bột để nhận được loại tinh bột có những tính năng đáp ứng yêu cầu Công nghệ biến đổi tinh bột là nhờ vào các phương pháp chuyển đổi hoá học , vật lý hoặc enzyme qua việc cắt các liên kết, định hình lại, oxy hoá hoặc thay thế hoá học trong phạm vi hạt tinh bột để làm thay đổi các đặc tính của tinh bột tự nhiên cho ra sản phẩm tinh bột biến đổi có các tính năng tốt hơn

Các loại tinh bột biến tính này có ứng dụng thực tiễn trong các lĩnh vực sau: công nghệ dệt, bột và giấy, thực phẩm, thức ăn chăn nuôi, nghề đúc, dược phẩm và khoan dầu Vedan Việt nam thấy trước tiềm năng to lớn đối với sản xuất tinh bột sắn ở Việt nam và đã đầu tư nguồn nhân lực và vật lực lớn để triển khai toàn diện và thúc đẩy ngành sản xuất tinh bột biến tính Hiện tại, công ty đã phát triển nhiều loại tinh bột biến tính khác nhau cho các ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp

Tinh bột acetate

Bằng cách cho tinh bột tự nhiên phản ứng với anhydric acetic hoặc vinyl acetat, thu được sản phẩm tinh bột acetat (hay còn gọi là tinh bột acetyl hoá) Các nhóm este có tác dụng ngăn ngừa sự thoái biến của nhóm amylos trong tinh bột Sự biến đổi này ngăn chặn tự tạo gel, sự rỉ nước và duy trì ngoại quan cấu trúc của sản phẩm gia công Nó cũng cải thiện độ ổn định sau quá trình đông lạnh-rã đông, cải thiện khả năng giữ nước và hạ thấp nhiệt độ hồ hoá của tinh bột, làm tăng độ nhớt đỉnh và cải thiện độ trong của gel

Kết quả của việc biến đổi này là 1 sản phảm tinh bột ổn định để sản xuất bột nhão bền vững qua nhiều chu kỳ đông lạnh-rã đông và ngăn ngừa tình trạng

rỉ nước xảy ra Các ứng dụng rộng rãi trong thực phẩm như chất nền với độ ổn định đông lạnh-rã đông tốt Các ứng dụng mở rộng trong thực phẩm là sự kết hợp

tinh bột este với tinh bột liên kết ngang Trong công nghiệp giấy, tinh bột este có thể cung cấp độ ổn định độ nhớt cực kỳ tốt

Tinh bột oxy hoá

Tinh bột tự nhiên có thể được xử lý với nhiều tác nhân oxy hoá để tạo nên tinh bột oxy hoá Tinh bột oxy hoá có chiều dài mạch ngắn hơn tinh bột tự nhiên Quá trình oxy 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 oxy 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 oxy hoá mức cao giữ được độ trong sau thời gian dài lưu trữ, thích hợp cho các loại súp trong, đóng chai và các sản phẩm bánh kẹo trong Tinh bột o xy hoá được sử dụng rộng rãi để tráng phủ bề mặt giấy, hồ sợi trong công nghiệp dệt

Tinh bột biến tính kép acetate và phosphat

Các tinh bột được liên kết ngang nhờ quá trình acetyl hoá tạo thành liên kết

ổn định hơn, sản phẩm này còn được gọi là tinh bột biến tính kép và nó thể hiện đồng thời các đặc tính và chức năng của tinh bột acetyl hoá và phosphat hoá

Độ ổn định đông lạnh, rã đông tuyệt hảo, độ trong của gel tốt hơn, chịu nhiệt độ cao, độ ổn định trong a xít và khuấy trộn mạnh được cải thiện Hiệu năng tuyệt với trong gia công thực phẩm bao gồm sữa chua, nước tương, tưong ớt, sốt cà chua, súp, các loại nước sốt, bánh puding, thạch (gel), giăm bông và xúc xích, thực phẩm đóng hộp và thực phẩm lạnh đông

Tinh bột liên kết ngang

Liên kết ngang nhằm kiểm soát cấu trúc tinh bột và cung cấp cho tinh bột sức chịu đựng xé cắt, chịu a xít và tính bền nhiệt Từ đó chúng ta có sự kiểm soát tốt hơn và linh hoạt trong việc xử lý công thức pha chế, gia công và xác định hạn

sử dụng của sản phẩm Liên kết ngang được hình dung như là “mối hàn điểm” giữa các hạt tinh bột ở các vị trí ngẫu nhiên, làm gia cường liên kết hydro và ức chế sự trương nở của hạt tinh bột Liên kết ngang làm các tinh bột tương đối dễ

bị hư hỏng trở nên bền vững, làm cho tinh bột nấu chín nhớt hơn và có cấu trúc vững chắc, ít bị phá hỏng khi thời gian nấu kéo dài, trong môi trường acid hoặc

khuấy trộn mạnh Sản phẩm tinh bột này thích hợp ứng dụng trong môi trường gia công có pH thấp, gia nhiệt cao và có tác động xé cắt cơ học

Tinh bột biến tính acid

Tinh bột chưa qua biến tính được xử lý với một acid 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 acid 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 acid thường có sự kết hợp với phản ứng este hoá và ê te hoá tinh bột

Tinh bột cation

Tinh bột cation đại diện cho các dẫn xuất tinh bột có hiệu năng cao được sử dụng trong ngành sản xuất giấy để làm tăng độ bền Các tinh bột cation mang 1 điện tích dương ở mọi giá trị pH, tạo ra áp lực của chúng đối với các chất nền mang điện tích âm chẳng hạn như xen lu lô, bột giấy và một số loại sợi tổng hợp, các huyền phù trong nước của các chất vô cơ, bùn và các đại phân tử hoạt tính sinh học

Tinh bột cation cải thiện rõ rệt khả năng giữ các chất độn Đi ôxít titan, đất sét, bột tal và đá vôi thường được kết hợp dùng trong kỹ nghệ giấy để cải thiện độ chắn sáng của giấy in cao cấp, giấy viết và giấy có khối lượng nhẹ Với

sự tăng chất độn, tờ giấy sẽ mất đi độ bền do các chất độn đưa vào làm giảm số

vị trí của liên kết sợi với sợi Tinh bột cation có tác dụng vừa cải thiện đặc tính bền vững lẫn đặc tính giữ chất độn, do vậy nó giúp cho giấy có độ bền cao ở mức cao của chất độn Giảm thiểu BOD và COD cũng đạt được trong trường hợp này

Các loại tinh bột biến tính khác

Ngoại trừ các tinh bột biến tính mô tả ở trên đang được sản xuất ở Việt nam, chúng tôi còn sản xuất các loại khác bao gồm tinh bột acetate – ô xy hoá sử dụng để tráng phủ giấy, tinh bột biến tính kép oxy hoá – liên kết ngang dùng trong sản phẩm mì sản phẩm tinh bột biến tính kép acetate- acid dùng cho các ứng dụng thực phẩm cần độ đàn hồi cao Tinh bột Octenyl succinated monoester

cũng được triển khai cho các gia vị bột và để sản xuất ra các nhũ tương có độ ổn định tuyệt hảo Chúng tôi cũng cung cấp tinh bột biến tính cho sản xuất diêm quẹt và ngành sản xuất phụ liệu may mặc

CHƯƠNG 3 QUY TRÌNH KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG

TINH BỘT BIẾN TÍNH

3.1 Sơ đồ kiểm tra tinh bột biến tính

Mẫu

Màu sắc

Phân tích kết quả

Kiểm tra

vi sinh

Độ trắng

Kiểm tra cảm quan

Kiểm tra hóa lý