Đang tải... (xem toàn văn)
Trong thiên nhiên tinh bột là hợp chất hữu cơ rất phổ biến và dồi dào chỉ đứng sau xenluloza. Tinh bột là chất dinh dưỡng dự trữ của thực vật,tinh bột do cây xanh quang hợp tạo nên. Tinh bột có nhiều trong các hạt,củ,quả đặc biệt có nhiều trong các loại lương thực các loại lương thực,các loại hạt ngũ cốc như lúa,ngô,lúa mì…hàm lượng tinh bột trong các hạt loại này thường chiếm 50 70% chất lượng khô của hạt do đó ngũ cốc được coi là nguyên liệu để sản xuất tinh bột. Ngoài ra tinh bột còn giữ chức năng sinh học giống nhau đối với người,động vật cũng như đối với các loài sinh vật hạ đẳng Ngoài vai trò dinh dưỡng tinh bột còn có những công dụng khác nhau. Trong thực tế mọi ngành công nghiệp đều dùng tinh bột dưới dạng dẫn xuất hoặc dạng này hoặc dạng khác Trong công nghiệp thực phẩm và dược phẩm người ta dùng tinh bột để tạo cấu trúc,taọ trạng thái,tạo dáng bề ngoài,tạo độ ẩm,tạo độ chắc và bền cho thực phẩm. Người ta dùng tinh bột để liên kết hay hóa lỏng,để làm giảm hay tăng độ đặc,làm trong hay làm đục,để tách ẩm hay làm ẩm,để tạo nên các cấu trúc dài hay ngắn,nhẵn hay mềm nhuyễn,để tạo ra màng bao mềm hoặc giòn. Người ta cũng có thể dung tinh bột để nhũ hóa hoặc để tạo ra các màng bao không thấm dầu.
I/ Lời mở đầu Trong thiên nhiên tinh bột là hợp chất hữu cơ rất phổ biến và dồi dào chỉ đứng sau xenluloza. Tinh bột là chất dinh dưỡng dự trữ của thực vật,tinh bột do cây xanh quang hợp tạo nên. Tinh bột có nhiều trong các hạt,củ,quả đặc biệt có nhiều trong các loại lương thực các loại lương thực,các loại hạt ngũ cốc như lúa,ngô,lúa mì…hàm lượng tinh bột trong các hạt loại này thường chiếm 50- 70% chất lượng khô của hạt do đó ngũ cốc được coi là nguyên liệu để sản xuất tinh bột. Ngoài ra tinh bột còn giữ chức năng sinh học giống nhau đối với người,động vật cũng như đối với các loài sinh vật hạ đẳng Ngoài vai trò dinh dưỡng tinh bột còn có những công dụng khác nhau. Trong thực tế mọi ngành công nghiệp đều dùng tinh bột dưới dạng dẫn xuất hoặc dạng này hoặc dạng khác Trong công nghiệp thực phẩm và dược phẩm người ta dùng tinh bột để tạo cấu trúc,taọ trạng thái,tạo dáng bề ngoài,tạo độ ẩm,tạo độ chắc và bền cho thực phẩm. Người ta dùng tinh bột để liên kết hay hóa lỏng,để làm giảm hay tăng độ đặc,làm trong hay làm đục,để tách ẩm hay làm ẩm,để tạo nên các cấu trúc dài hay ngắn,nhẵn hay mềm nhuyễn,để tạo ra màng bao mềm hoặc giòn. Người ta cũng có thể dung tinh bột để nhũ hóa hoặc để tạo ra các màng bao không thấm dầu. Tóm lại có thể nói tinh bột là thành phần đa chức năng trong công nghiệp thực phẩm Tuy vậy tinh bột chưa qua chế biến(tinh bột tự nhiên) khi sử dụng trong công nghiệp thực phẩm thường bị hạn chế. Trong thực tế sản xuất ứng với mỗi loại thực phẩm thường đòi hỏi một dạng tinh bột hoặc một dẫn xuất tinh bột nhất định. Có sản phẩm cần tinh bột giàu amiloza,lại có loại sản phẩm cần tinh bột thuần nhất giàu amilopectin. Có sản phẩm cần tinh bột có độ hòa tan tốt,lại có sản phẩm cần tinh bột bền không bị thoái hóa ở nhiệt độ thấp. Có sản phẩm cần độ dẻo,độ trong,ngược lại có những sản phẩm lại không muốn những tính chất đó. Vì vậy,để có những loại hình tinh bột phù hợp người ta phải biến hình tinh bột tạo nên những sản phẩm tinh bột biến hình. Biến hình tinh bột mục đích là để tăng cường hoặc hạn chế bớt những tính chất cố hữu của nó nhằm tăng khả năng làm đặc,cải thiện mối liên kết,tăng độ bền,cải thiện tính cảm quan,tạo được gel để tự hòa tan hay trở nên đục Các sản phẩm từ tinh bột có thể phân thành 3 nhóm: - Tinh bột chưa qua chế biến - Tinh bột biến hình - Các sản phẩm thủy phân tinh bột Sau đây ta nghiên cứu 2 loại:Tinh bột biến hình và các sản phẩm thủy phân tinh bột II/ Tinh bột biến hình 1/ Cơ chế tạo thành Tinh bột là polysaccarit khối lượng phân tử cao gồm các đơn vị glucozơ,được nối nhau bởi các liên kết glucozit, có công thức phân tử là (C6H10O5)n, ở đây n có thể từ vài trăm đến hơn 1 triệu. Tinh bột không phải là một hợp chất đồng thể mà gồm 2 polysacarit khác nhau là amiloza và amilopectin. Nhìn chung tỷ lệ amiloza/ amilopectin trong đa số tinh bột xấp xỉ 1/ 4 - Amiloza có dạng mạch thẳng bởi liên kết α(1- 4) và amilopectin có dạng mạch nhánh có liên kết α(1- 6) trên mạch α(1- 4). Trong vi hạt, tinh bột tồn tại dưới dạng hạt có kích thước trong khoảng từ 0,02- 0,12nm. Hạt tinh bột của tất cả các hệ có dạng hình tròn, hình bầu dục hay hình đa diện. Cấu tạo và kích thước của hạt tinh bột phụ thuộc vào giống cây, điều kiện trồng trọt cũng như quá trình sinh trưởng của cây. - Amiloza: có thành phần trong tinh bột ít hơn so với amilopectin, phân tử lượng nhỏ hơn ( 150 000 - 600 000) và có cấu trúc đơn giản hơn. - Các phân tử glucoza trong amiloza liên kết với nhau bằng liên kết α(1- 4) và tạo nên cấu trúc xoắn, với 6 gốc glucose trong mỗi vòng xoắn. - milopectin có thành phần trong tinh bột nhiều hơn amiloza và có cấu trúc tương tự amiloza, khoảng 25 gốc glucoza, có một mạch nhánh liên kết với nhóm –CH 2 OH ; khối lượng lớn hơn amiloza. Bản chất của quá trình biến hình tinh bột là sử dụng các phương pháp vật lý hay hóa học để tác động vào tinh bột tự nhiên nhằm làm thay đổi các tính chất vật lý hoặc hóa học của bản thân tinh bột có lúc ban đầu. Nhờ đó mà tinh bột có các tính chất hữu ích khác phù hợp với yêu cầu sử dụng của con người Biến hình tinh bột bằng phương pháp vật lý chủ yếu là xử lý bằng nhiệt độ. Khi tác dụng nhiệt độ vào tinh bột tự nhiên thường xảy ra 2 phản ứng sau: - Phản ứng phân giải tinh bột thành sản phẩm có khối lượng phân tử thấp - Phản ứng tái trùng hợp các sản phẩm vừa tạo thành ở trên chủ yếu bằng liên kết (1- 6) đến cấu trúc có độ phân nhánh cao Ở giai đoạn đầu,phản ứng thủy phân là chủ yếu vì độ nhớt của tinh bột lúc này giảm rất mạnh. Khi tăng nhiệt độ lên thì phản ứng tái trùng hợp mới trở thành chính. Ngoài ra khi ở nhiệt độ cao còn xảy ra phản ứng chuyển glucozit:các liên kết (1- 4)glucozit không bền ở trong amiloza lúc này sẽ chuyển thành liên kết (1- 6)glucozit bền hơn. Vì vậy dưới tác dụng của nhiệt độ tinh bột đã bị biến hình một cách sâu sắc,do đó tính chất của tinh bột cũng biến đổi theo Biến hình tinh bột bằng phương pháp hóa học(xử lý hóa học) là sử dụng acid hay kiềm để tác động vào tinh bột tự nhiên. Dưới tác dụng của acid hay kiềm một phần các liên kết giữa các phân tử và trong phân tử tinh bột bị đứt hoặc bị ion hóa từng phần. Từ đó làm cho kích thước phân tử giảm,làm cho tinh bột dễ hòa tan hơn nhằm tạo cho tinh bột có những tính chất mới Ngoài 2 phương pháp trên người ta còn tạo ra tinh bột biến hình bằng cách sử dụng enzim. Dưới tác dụng của từng enzim amilaza phân tử tinh bột hoặc bị phân cắt ngẫu nhiên thành những dextrin phân tử thấp hoặc bị cắt ngắn dần từng hai đơn vị glucoza một. Do đó mà tính chất của dung dịch tinh bột cũng thay đổi theo. Với α- amilaza thường phân cắt ưu tiên các liên kết glucozit thứ năm hoặc thứ sáu ở trong phân tử tinh bột để tạo ra pentaoza có mạch thẳng hoặc mạch nhánh và một mảnh polyglucozit có kích thước bé hơn tinh bột. Kích thước của mảnh polyglucozit này sẽ giả dần theo thời gian tác dụng của enzim. Dung dịch tinh bột bị loãng và độ nhớt giảm xuống do đó mà người ta gọi quá trình này là quá trình dịch hóa. Quá trình dịch hóa này là cần thiết và có tính chất khởi đầu cho quá trình đường hóa tiếp theo trong sản xuất rượu cũng như sản xuất đường nha được dễ dàng. So với α- amilaza enzim β- amilaza làm biến hình tinh bột một cách chậm chạp nhưng lại sâu sắc hơn. β- amilaza phân cắt từ từ từng đơn phân mantoza tách khỏi mạch tinh bột từ đầu không khử và sẽ dừng lại cách điểm phân nhánh 1- 2- 3 đơn vị glucoza,sản phẩm cuối cùng của sự thủy phân là. β- mantoza và β- dextrin. Do sự biến hình tinh bột bởi β- amilaza có tính chất đặc trưng như vậy nên người ta thường dùng enzim này để nghiên cứu cấu trúc của phân tử glucogen và amilopectin 2/ Tính chất của tinh bột biến hình Xử lý nhiệt a/ Tinh bột biến hình bằng hồ hóa sơ bộ Tinh bột ban đầu được hồ hóa trong một lượng thừa nước sau đó sấy khô. Dưới tác dụng của nhiệt độ,đúng hơn là tác dụng nhiệt ẩm sẽ làm đứt các liên kết giữa các phân tử,làm phá hủy cấu trúc của hạt tinh bột khi hồ hóa,cũng như sẽ tái liên hợp một phần nào đó các phân tử khi sấy sau này. 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 dạng này nếu đi từ tinh bột amilopectin (tinh bột nếp. . ) thì sẽ làm tăng “độ tươi” cho sản phẩm thực 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 oxy hóa trong xúp khô,liên kết ẩm và ổn định ẩm trong các sản phẩm thịt Tinh bột hồ hóa sơ bộ(hay tinh bột trương) cũng được dùng để huyền phù hóa các tinh bột,tinh bột thô cũng như các chất không hòa tan tương tự khác. Người ta cũng thường dùng tinh bột hồ hóa sơ bộ trong các ngành công nghiệp khác,chẳng hạn người ta thường thêm tinh bột dạng này vào các dung dịch khoan nhằm giữ cho dung dịch khoan một lượng nước cần thiết Nhiệt độ để phá vỡ hạt chuyển tinh bột từ trạng thái đầu có mức độ oxi hóa khác nhau thành dung dịch keo gọi là nhiệt độ hồ hóa. Phần lớn tinh bột bị hồ hóa,khi nấu và trạng thái trương nở được sử dụng nhiều hơn ở trạng thái tự nhiên. Các biến đổi hóa lí khi hồ hóa như sau: hạt tinh bột trương lên, tăng độ trong suốt và độ nhớt, các phân tử mạch thẳng và nhỏ thì hòa tan và sau đó tự liên hợp với nhau để tạo thành gel. Nhiệt độ hồ hóa không phải là một điểm mà 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. b/ Tinh bột biến hình bằng cách gia nhiệt khan ở nhiệt độ cao Dextrin là sản phẩm phân giải nửa vời của tinh bột. Về bản chất dextrin là những mảnh phân tử tinh bột có dạng mạch thẳng,mạch phân nhánh hoặc mạch vòng. Thực tế pirodextrin thu được khi gia nhiệt tinh bột khô ở nhiệt độ 175- 195ºC trong thời gian 7- 18h. Phương pháp chế tạo pirodextrin như sau: Phun acid vào tinh bột có độ ẩm khoảng 5%. Có thể dùng AlCl3 làm xúc tác. Cũng có thể cho thêm các tác nhân kiềm tính như canxi photphas và natri bicacbonat làm chất đệm(để làm giảm bớt độ acid ở nhiệt độ cao). Sau khi sấy nhẹ tinh bột đến độ ẩm 1- 5% thì tiến hành dextrin hóa trong thiết bị trộn có gia nhiệt bằng hơi,bằng dầu hoặc đốt nóng trực tiếp. Khi dextrin hóa xong thì làm nguội. Dưới tác dụng của nhiệt tinh bột đã bị biến hình một cách sâu sắc,do đó nhiều tính chất cũng thay đổi theo. Dung dịch dextrin có khả năng tạo màng,dính các bề mặt đồng nhất và không đồng nhất. Người ta dùng dextrin làm chất liên kết và chất keo dính để pha sơn. Do dextrin có độ nhớt thấp nên có thể dùng ở nồng độ cao mà vẫn bền. Độ hòa tan của dextrin trong nước lạnh cao hơn tinh bột. Nhiều keo dextrin có thêm các chất phụ gia để làm biến đổi tính chất của dung dịch và của màng dextrin. Natri tetraborat là một trong những phụ gia được dùng rộng rãi cùng với dextrin. Thêm borat sẽ làm tăng độ nhớt của dung dịch dextrin,tăng độ bền và khả năng dính của nó. Đường,mật rỉ,glycerin và các hợp chất polyhydroxyl thêm vào keo dextrin để tăng tính dẻo của màng và giảm độ dòn khi độ ẩm thấp. Do hòa tan tốt trong nước lạnh nên các dextrin cũng được dùng làm chất mang các thành phần hoạt động như các bột thực phẩm c/ Tinh bột biến hình bằng cách tạo màng Giống các chất cao phân tử khác,tinh bột có khả năng tạo màng tốt. Để tạo màng phân tử tinh bột sẽ dàn phẳng ra,sắp xếp lại và tương tác trực tiếp với nhau bằng liên kết hydro hoặc gián tiếp qua phân tử nước. có thể thu được màng từ dung dịch phân tán trong nước,màng thu được từ thể phân tán trong nước thường dễ dàng trương ra trong nước. Để thu dược màng tinh bột có tính chất đàn hồi cao người ta có thể thêm các chất hóa dẻo để chúng làm tăng khoảng cách giữa các phân tử,làm giảm lực Van der Waals do đó làm yếu lực cố kết nội và làm tăng động năng của các phân tử. Chất hóa dẻo thường có cùng bản chất hóa học nhưng có trọng lượng phân tử bé hơn. Với màng tinh bột thực phẩm người ta hay dùng glixerin làm chất hóa dẻo Màng tinh bột trong suốt,có tính đàn hồi cao cũng có thể thu được bằng phương pháp nhúng. Chuẩn bị dung dịch tinh bột có độ nhớt thích hợp để phủ kín bề mặt bản phin,sau đó được gia nhiệt ở nhiệt độ thích hợp để làm chín tinh bột d/ Tinh bột biến hình bằng cách đùn ép Kỹ thuật này có thể áp dụng cho tinh bột đã biến tính hoặc tinh bột tự nhiên tạo nên sự đa dạng của sản phẩm. Các sản phẩm tạo thành thường là các loại thực phẩm dạng sợi(miến,bún…),bánh quy dòn,snack,thức ăn điểm tâm dễ tan dạng bột,các loại bột,xúp,đồ uống… Các sợi được tạo ra từ những tinh bột giàu amiloza(như tinh bột đậu xanh,tinh bột dong riềng. . ) thường dai hơn,bền hơn những sợi làm từ tinh bột thông thường. Tinh bột đậu xanh,dong riềng thường chứa 40- 50% amiloza. Phân tử amiloza dài nên lực tương tác giữa các phân tử lớn do đó rất bền,các chuỗi amiloza liên kết với nhau rất chặt nên khó bị trương ra hơn nên sợi chắc và dai Các tinh bột giàu amilopectin,các mạch nhánh của amilopectin thường rất ngắn nên lực tương tác giữa các phân tử rất yếu do đó độ bền kém,ngoài ra khi chập nhiều phân tử lại để thành sợi sẽ có nhiều khuyết tật do đó sợi tinh bột rão và dễ đứt Xử lý hóa học a/ Tinh bột biến hình bằng cách tạo liên kết ngang Bằng cách tạo ra liên kết ngang có thể cải thiện được kết cấu và làm tăng đáng kể độ bền đối với nhiệt,acid và lực cắt. Tinh bột đã tạo ra liên kết ngang sẽ đem đến cho người sử dụng sự thoải mái nhẹ nhàng khi phối chế cũng như khi chế tác các sản phẩm. Sự tạo liên kết ngang cho tinh bột có thể coi như một kiểu hàn nhiều điểm khác nhau lại,do đó mà tăng cường các lực liên kết hydro và ức chế được sự trương nở của hạt. Hồ tinh bột ngô nếp đã được tạo liên kết ngang thường có độ nhớt cao hơn và trơn hơn. Nhờ biến hình kiểu này mà tinh bột sẽ bền trong môi trường acid,khi khuấy hoặc khi nấu kéo dài. Sự liên kết ngang vừa có tác động đến độ nhớt cực đại,vừa có tác dụng làm giảm độ nhớt. Khi thay đổi mức độ tạo liên kết ngang người ta có thể thu được những sản phẩm có khả năng làm đặc rất tốt trong điều kiện gia nhiệt vừa phải ở pH trung tính cũng như khi nấu có áp suất b/ Tinh bột biến hình bằng acid Dưới tác dụng của acid một phần các liên kết giữa các phân tử và trong phân tử tinh bột bị đứt. Từ đó làm cho kích thước phân tử giảm,làm cho tinh bột dễ hòa tan hơn nhằm tạo cho tinh bột có những tính chất mới. Tinh bột biến hình bằng acid so với tinh bột ban đầu có những tính chất sau: - Giảm một ít ái lực đối với iot - 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 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 c/ Tinh bột biến hình bằng kiềm Trong môi trường kiềm tinh bột hòa tan rất dễ vì kiềm làm ion hóa từng phần do đó làm cho sự hydrat hóa tốt hơn. Kiềm cũng có thể làm phá hủy tinh bột từ đầu nhóm cuối khử thong qua enol để cuối cùng tạo thành những hợp chất có màu kiểu humic. Sự phá hủy kiềm cũng có thể xảy ra ngẫu nhiên ở giữa mạch nhất là khi có mặt oxy và có gia nhiệt Sản phẩm bánh gio là kết quả của sự biến hình tinh bột bằng kiềm dựa trên nguyên lý đó. Trong thực tế người ta thường xử lý hạt gạo nếp bằng một hỗn hợp các oxit kim loại của nước tro có tính kiềm và hài hòa,sau đó gói lại đồng thể,nhuyễn,mịn,dai,dẻo có màu sắc nâu rất đẹp mà còn bổ sung nguyên tố tro mới,do đó giá trị dinh dưỡng được tăng lên 3/ Ứng dụng của tinh bột biến hình a/ Ứng dụng trong công nghệ thực phẩm - Ứng dụng tinh bột biến hình bằng phương pháp acid làm chất ổn định sữa chua Tinh bột biến hình bằng phương pháp acid được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp. Bên cạnh khả năng tạo gel,chất ổn định,chất làm đặc còn có khả năng tan dễ dàng trong nước ấm,là một phụ gia quan trọng trong sản xuất các sản phẩm hòa tan như cà phê,bột trái cây,bột sữa chua,bột đậu nành và các loại trà uống khác. Trong công nghiệp dệt và công nghiệp giấy cũng là thành phần không thể thiếu được,để làm tăng độ bền,độ mài mòn,độ bóng của sản phẩm. Hiện các nhà máy sữa đường thường dùng phụ gia polyaards cho sản phẩm sữa chua,nó tạo gel,tạo độ đặc và làm ổn định khối sữa chua thành phẩm nhưng phải nhập ngoại đắt tiền nên có thể thay thế bằng tinh bột biến hình để tạo gel và làm chất ổn định sữa chua. Với mục đích là cho sữa chua có khả năng tạo gel tốt nhất ta phải đảm bảo hai yếu tố là độ nhớt của sữa chua và độ bền gel của sữa chua. Vì thế tinh bột biến hình để dung làm chất ổn định cho sữa chua cũng phải đảm bảo các thông số yêu cầu . Kết quả tìm được điều kiện tốt nhất để sản xuất tinh bột biến hình bằng acid ứng dụng làm chất ổn định gel cho sữa chua là nồng độ tinh bột 37,5%,hàm lượng acid 112,5ml(0,5N) và thời gian biến hình là 78 phút. - Ứng dụng tinh bột oxy hóa vào công nghệ sản xuất bánh 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 làm tăng độ phồng nở của tinh bột lên nhiều lần và độ trắng cao sau khi được oxy hóa - Ứng dụng tinh bột huỳnh tinh biến hình bắng acid trong sản xuất bánh quy xốp Trong công nghiệp sản xuất bánh quy,thường bổ sung tinh bột vào quá trình nhào bột để tạo độ dòn,độ 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 giá thành rẻ,có độ dòn và độ xốp cao b/ Ứng dụng tinh bột liên kết ngang - Trong công nghiệp giấy:tinh bột photphas cùng với protein và casein trong đậu nành để làm chất keo bảo vệ cho mực in. Sử dụng hỗn hợp tinh bột photphas- rosin trong công nghiệp giấy nhằm giữ được mực in,chống thấm nước và nhanh khô - Sử dụng làm chất kết dính:sử dụng tinh bột photphas cùng với tinh bột tự nhiên,borat,xút dung làm chất kết dính giấy lót làn sóng để bảo quản thủy tinh - Trong công nghiệp dệt:sử dụng để hồ sợi,in nhuộm vải,làm chất hồ cứng. Khi bổ sung tinh bột photphas nhằm làm tăng khả năng hòa tan,độ nhớt cho việc hồ sợi vải ở điều kiện gia nhiệt có áp lực - Trong công nghiệp dược,tẩy rửa:sử dụng tinh bột photphas để pha bột sát trùng trong phẩu thuật,dễ lành vết thương hơn,tăng nhanh sự phát triển của mô. Tinh bột photphas cùng với cacboxymetyl celluloza dung làm chất xử lý nước thải bằng phương pháp lắng - Trong công nghiệp đúc:tinh bột photphas cùng với acid glutamic,cồn tạo hỗn hợp kết dính trong việc tạo khuôn - Trong công nghiệp thực phẩm:tinh bột photphas được dụng để ổn định trạng thái nhũ tương ổn định độ bền,độ đặc trong các sản phẩm cần ổn định khi tan giá. Tinh bột photphas trộn khô với đường và hương liệu,cho vào sữa lạnh để định dạng sản phẩm bánh pudding. Tinh bột photphas còn được dùng để ổn định trạng thái nhũ tương của sốt mayonnaise,cải thiện chất lượng bánh mì… c/ Ứng dụng của cyclodextrin - Trong công nghiệp dược Sử dụng cyclodextrin làm chất bao có khả năng làm tăng hoạt tính sinh học cho các phân tử khách thể. Phức này làm tăng khả năng hòa tan và hấp thụ thuốc. Người ta thường dùng cyclodextrin để sản xuất steroid,thuốc giảm đau,thuốc chống nhiễm trùng Một số thuốc thường ở dạng hỗn hợp racemic không thể dùng điều trị được do phản ứng phụ của một số đồng phân enatiome. Tuy nhiên qua sắc kí ái lực với β- cyclodextrin sẽ cho phép chuyển hóa một số sản phẩm đồng phân racemic để có lợi cho điều trị như các chất phong bế β,các chất làm dịu,thuốc chống histamin,thuốc chống co giật,thuốc lợi niệu,cac chất chống gây nghiện - Trong nông nghiệp Các cyclodextrin làm tăng năng suất của ngũ cốc. Ở những hạt giống được xử lý bằng β- cyclodextrin sự nảy mầm chậm lại vài ngày nhưng năng suất thu được cao hơn 20- 40% so với mẫu đối chứng - Trong công nghiệp thưc phẩm Sử dụng cyclodextrin để sản xuất dầu ăn,chất thơm,chất màu,vitamin. . . β- cyclodextrin được dùng để loại cholesterol trong chất béo của sữa cũng như để vận tải chất thơm - Trong công nghiệp mỹ phẩm Cyclodextrin được sử dụng để sản xuất dầu bôi đầu,nước hoa. . . - Trong công nghiệp hóa dược Các cyclodextrin được dùng để sản xuất các chất tẩy rửa,chất xúc tác,phân tách các hợp chất. . . Các cyclodextrin sau khi được ghép lên phân tử chất mang cao phân tử như sepharoza 6B hay silicagel được dùng làm phối tử trong sắc kí ái lực. Các enzim cyclodextrin glucozytranferaza, β và α- amilaza của ngũ cốc đều được tinh sạch trên gel kiểu này. Pha cố định được ghép trên cơ sở các cyclodextrin thường được sử dụng trong phân tách các đồng phân. Các pha ghép này nhanh chóng thể hiện khả năng đáng ngạc nhiên trong trường hợp pha nghịch đảo cổ điển và thậm chí trong pha bình thường thì khả năng lựa chọn của chúng gần giống với khả năng của pha diol. Một ứng dụng nữa là ứng dụng phân tích các hỗn hợp racemic bằng cách tạo nên phứcđặc hiệu lập thể III/ Các sản phẩm thủy phân tinh bột Thủy phân tinh bột tạo ra đường,từ đường có thể tạo ra những sản phẩm khác nhau là cơ sở chính để sử dụng tinh bột trong công nghiệp. Từ lâu người ta thường thủy phân tinh bột bằng acid. Phương pháp công nghệ này có nhiều nhược điểm như ăn mòn thiết bị,hiệu suất thấp,các đường tạo ra có vị đắng,có màu và có vị mặn. Ngày nay người ta thay thế bằng phương pháp enzim,sự phân cắt tinh bột bởi enzim đặc hiệu hơn,có thể tạo ra những sản phẩm rất đặc thù mà bằng phương pháp acid không thể thu được,phản ứng nhanh hơn,công nghệ đơn giản hơn và ít gò bó Trong sản xuất công nghiệp các đặc điểm và các tính chất của sản phẩm thường phụ thuộc vào nguồn enzim được sử dụng,nồng độ enzim và thời gian thủy phân. Quá trình tạo dung dịch đường có thể chia làm 3 giai đoạn - Dextrin hóa - Đường hóa - Đồng phân hoá 1/ Dextrin hóa:sự thủy phân nữa vời và thu nhận maltodextrin Dextrin hóa bắt đầu bằng sự hòa tan từng phần các phân tử tinh bột,ở trạng thái tự nhiên tinh bột tồn tại dưới dạng hạt rắn,có khi phải xử lý nhiệt mạnh mới phá hủy. Khi nhiệt độ vượt quá một giới hạn nào đó gọi là nhiệt độ hồ hóa,các phân tử tạo nên tinh bột,đặc biệt amiloza mới bắt đầu hòa tan. Thông thường sự hòa tan hoàn toàn các phân tử có thể đạt được khi ở nhiệt độ khoảng 100ºC. Tuy nhiên,dung dịch hồ hóa này không ổn định,bất cứ sự giảm hiệt độ nào dù nhỏ cũng kéo theo sự phân tách các dung dịch làm hai pha,rồi tiếp theo là quá trình tái kết hợp từng phần các cao phân tử gọi là hiện tượng thoái hóa tinh bột,khiến cho dung dịch tinh bột có cấu trúc gel Các maltodextrin nhận được trong giai đoạn này thường gồm oligosaccarit có chứa từ 5- 10 đơn vị glucoza,đặc biệt là các α- dextrin giới hạn thu được từ amilopectin có các liên kết α- 1,6. Nói chung khi dextrin hóa bằng α- amilaza thường thu được dung dịch maltodextrin có đương lượng dextro vào khoảng 30 đến 20. Trong công nghiệp chế biến thực phẩm các maltodextrin là các chất phụ gia rất được quan tâm để chế tạo các thực phẩm cho trẻ em ,thực phẩm ăn kiêng và thực phẩm để truyền trực tiếp cho bệnh nhân. Ngoài ra maltodextrin còn được sử dụng như những chất tạo cấu trúc,chất tạo độ đặc và độ nhớt cho thực phẩm lỏng kiểu nước xốt,là chất kết dính trong sản xuất thức ăn chín. trong sản xuất mứt quả maltodextrin thay thế gôm Ả rập để sản xuất kẹo gôm,kẹo cứng,làm tăng độ dẻo của kẹo caosu đồng thời giảm được sự hồi đường của kẹo. Một số maltodextrin sử dụng thay thế cho các chất béo trong các sản phẩm như bơ,sữa gầy. . . 2/ Thủy phân tinh bột để tao ra cyclodextrin Các cyclodextrin hay dextrin schardinger là những sản phẩm được tạo ra từ tinh bột do tác động của các enzim transferaza. Các enzim thuộc nhóm này xúc tác quá trình chuyển hóa một bộ phận của phân tử chất cho đến một phân tử chất nhận. Sự tạo thành cyclodextrin là một ví dụ về sự biến hình tinh bột bằng phương pháp sinh học Cyclodextrin là những phân tử vòng lớn được tạo nên từ các đơn vị glucopyranozyl hình ghế được liên kết với nhau bằng liên kết α- 1,4. Điều đặc biệt ở đây là các cyclodextrin có bề mặt bên trong kị nước,còn bề mặt bên ngoài thì háo nước. Cấu trúc này cho pép những phức bao bền vững với những chất hữu cơ,với muối và với hallogen. Ở trạng thái rắn cyclodextrin không có màu,có vị ngọt nhẹ,độ hòa tan của chúng nói chung thấp nhưng sẽ tăng cùng với nhiệt độ. Độ hòa tan có thể tăng lên bắng cách thay thế một số nhóm hydroxyl bằng metyl hóa,amin hóa,este hóa hay ete hóa. Trong trường hợp này kích thước đường kính của cyclodextrin không bị thay đổi song chiều sâu của lổ hang thì bị giảm xuống. So với các oligosaccarit mạch thẳng tương ứng thì các cyclodextrin là những phân tử rất bền. Tuy nhiên chúng có thể bị phân hủy bởi những acid mạnh và bởi tia gama,bền vững trong môi trường kiềm. Một trong những tính chất quan trọng nhất của cyclodextrin là chúng có khả năng tạo nên các hợp chất bao với nhiều phân tử khác. Các hợp chất bao này tồn tại được trong ding dịch và cả ở dạng rắn. Phức bao được sử dụng làm vỏ bọc cho một phân tử có hoạt tính cao hay dễ bay hơi để giảm độ nhạy của nó trong các quá trình như thủy phân,oxy hóa. . . Sử dụng cyclodextrin làm chất bao thường ở 3 tác dụng sau: - Thay đổi khả năng phản ứng hóa học của phân tử chất khách thể +Tạo độ bền cho những chất nhạy cảm với ánh sáng hay với oxy +Phối trộn được các phân tử hoạt động mạnh mà không có bất trắc nào +Lựa chọn phản ứng bằng cách bao bọc các nhóm định chức - Gắn cố định các chất dễ bay hơi +Cải tiến quá trình tàng trữ và bảo quản +Giảm lượng chất thơm cần thiết nhờ giảm tổn thất +Thiết lập công thức về liều lượng cần thiết - Thay đổi các tính chất lí hóa +Tăng độ hòa tan hoặc khả năng tạo nhũ cho một chất +Cải thiện độ phân tán +Che khuất cục bộ một số hợp chất quan trọng trong hỗn hợp phức tạp IV/ Kết luận Qua những điều chúng ta phân tích trên có thể nói rằng tinh bột giữ một vai trò rất quan trọng trong đời sống con người nói chung và trong công nghiệp thực phẩm nói riêng. Xã hội càng phát triển và tinh bột biến hình càng dần chiếm ưu thế hơn so với tinh bột ở dạng tự nhiên. Ngày nay tinh bột có rất nhiều ứng dụng trong sản xuất dựa vào các tính chất lí hóa của chúng. Tinh bột thường được dùng làm chất tạo độ nhớt sánh cho thực phẩm dạng lỏng,là tác nhân làm bền cho thực phẩm dạng keo,là các yếu tố kết dính và làm đặc tạo độ cứng và độ đàn hồi cho nhiều thực phẩm. Trong công nghiệp,ứng dụng tinh bột để xử lí nước thải,tạo màng bao bọc kị nước trong sản xuất thuốc nổ nhũ tương,thành phần kết dính trong công nghệ sơn . Với sự phát triển ngày càng cao của xã hội hi vọng rằng những sản phẩm mới từ tinh bột sẽ không dừng lại ở đó mà còn phát triển cao hơn nữa . thiên nhiên tinh bột là hợp chất hữu cơ rất phổ biến và dồi dào chỉ đứng sau xenluloza. Tinh bột là chất dinh dưỡng dự trữ của thực vật ,tinh bột do cây xanh quang hợp tạo nên. Tinh bột có nhiều. đục Các sản phẩm từ tinh bột có thể phân thành 3 nhóm: - Tinh bột chưa qua chế biến - Tinh bột biến hình - Các sản phẩm thủy phân tinh bột Sau đây ta nghiên cứu 2 loại :Tinh bột biến hình và các. phù hợp người ta phải biến hình tinh bột tạo nên những sản phẩm tinh bột biến hình. Biến hình tinh bột mục đích là để tăng cường hoặc hạn chế bớt những tính chất cố hữu của nó nhằm tăng khả