Më ®Çu
N-íc ta n»m trong ë trong vïng khÝ hËu nhiÖt ®íi giã mïa, rÊt thuËn lîi cho
viÖc ph¸t triÓn nhiÒu lo¹i c©y trång trong ®ã c¸c lo¹i c©y l-¬ng thùc chiÕm mét vÞ trÝ
quan träng trong s¶n xuÊt n«ng nghiÖp vµ lµ nguån nguyªn liÖu chñ yÕu cña c«ng
nghiÖp s¶n xuÊt tinh bét.
Tinh bét lµ mét trong nh÷ng nguyªn liÖu quan träng cho nhiÒu nghµnh c«ng
nghiÖp nh- c«ng nghiÖp giÊy, c«ng nghiÖp thùc phÈm, c«ng nghiÖp dÖt, c«ng nghiÖp
keo d¸n v× nh÷ng tÝnh chÊt ®Æc tr-ng cña nã nh- t¹o h×nh, t¹o d¸ng, t¹o khung, t¹o
®é dÎo, ®é dai, ®é ®µn håi, ®é xèp cã kh¶ n¨ng t¹o gel, t¹o mµng cho nhiÒu s¶n
phÈm. Tuy nhiªn tinh bét tù nhiªn vÉn cßn h¹n chÕ nhiÒu tÝnh chÊt, ch-a ®¸p øng
®-îc nh÷ng yªu cÇu kh¸c nhau trong c«ng nghiÖp. V× vËy cÇn ph¶i c¶i biÕn tinh bét,
tøc lµ lµm thay ®æi cÊu tróc, tÝnh chÊt cña tinh bét b»ng c¸c t¸c nh©n vËt lÝ, ho¸ häc
hoÆc enzim ®Ó t¹o ra c¸c dÉn xuÊt tinh bét víi c¸c ph©n tö bÞ c¾t ng¾n ®i, nèi dµi ra
vµ s¾p xÕp l¹i, hoÆc c¸c dÉn xuÊt tinh cña tinh bét víi c¸c nhãm chøc r-îu bËc nhÊt
trong ph©n tö, bÞ oxi ho¸ ®Õn nhãm cacboxyl hoÆc nh÷ng dÉn xuÊt tinh bét víi ph©n
tö ®-îc g¾n nhãm chøc ho¸ häc kh¸c nhau… Khi ®· cã cÊu tróc ho¸ häc thay ®æi
th× tinh bét dÉn xuÊt còng sÏ thu ®-îc nh÷ng tÝnh chÊt míi kh¸c tinh bét ban ®Çu.
Nhê vËy n©ng cao ®-îc l·nh vùc øng dông vµ tõ ®ã n©ng cao hiÖu qu¶ sö dông vµ
hiÖu qu¶ kinh tÕ. HiÖn nay, c¸c s¶n phÈm tinh bét biÕn tÝnh nghiªn cøu ë n-íc ta rÊt
®a d¹ng vµ ®-îc øng dông réng r·i trong c«ng nghiÖp thùc phÈm vµ c¸c nghµnh
c«ng nghiÖp kh¸c. Tuy nhiªn, hÇu hÕt c¸c nghiªn cøu ®Òu chØ dõng ë møc phßng thÝ
nghiÖm. C¸c s¶n phÈm tinh bét biÕn tÝnh ®-îc s¶n xuÊt víi qui m« c«ng nghiÖp
trong n-íc hÇu nh- ch-a cã. Tinh bét biÕn tÝnh sö dông trong c«ng nghiÖp hiÖn t¹i
ph¶i nhËp ngo¹i víi gi¸ thµnh rÊt cao. ChÝnh v× vËy, chóng t«i chän ®Ò tµi ‘Nghiªn
cøu biÕn tÝnh tinh bét b»ng c¸c ph-¬ng ph¸p ho¸ häc’.
N-íc ta cã nguån nguyªn liÖu tinh bét rÊt ®a d¹ng vµ phong phó. MiÒn Trung
víi ®iÒu kiÖn khÝ hËu kh¾c nghiÖt, thêi tiÕt thÊt th-êng, ®Êt ®ai kÐm mµu mì nh-ng
vÉn cã ®-îc nh÷ng nguån nguyªn liÖu tinh bét quan träng, víi n¨ng suÊt vµ chÊt
l-îng cao nh- khoai, s¾n, s¾n d©y, huúnh tinh… S¾n lµ mét lo¹i c©y l-¬ng thùc cã
s¶n luîng cao nhÊt hiÖn nay (ViÖt Nam hiÖn ®ang s¶n xuÊt hµng n¨m h¬n hai triÖu
tÊn s¾n cñ tu¬i, ®øng hµng thø 11 trªn thÕ giíi vÒ s¶n l-îng s¾n nh-ng l¹i lµ n-íc
xuÊt khÈu tinh bét ®øng hµng thø 3 sau Th¸i Lan vµ Indonexia). Trong nh÷ng n¨m
qua, c¸c s¶n phÈm tõ s¾n nh- s¾n l¸t, s¾n viªn, tinh bét s¾n… ®· ®¸p øng ®-îc nhu
cÇu ngµy cµng t¨ng trong n-íc vµ ®· b¾t ®Çu xuÊt khÈu, gãp phÇn kh«ng nhá vµo sù
1
ph¸t triÓn cña nghµnh l-¬ng thùc thùc phÈm nãi riªng còng nh- sù ph¸t triÓn kinh tÕ
®Êt n-íc nãi chung. Tinh bét s¾n ®-îc øng dông réng r·i trong nhiÒu lÜnh vùc nhc«ng nghiÖp dÖt, c«ng nghiÖp giÊy, c«ng nghiÖp chÊt kÕt dÝnh, d-îc phÈm, c«ng
nghiÖp thùc phÈm . §ã lµ lÝ do chóng t«i dïng tinh bét s¾n lµm nguyªn liÖu cho qu¸
tr×nh thùc nghiÖm.
NhiÖm vô cña ®Ò tµi gi¶i quyÕt c¸c vÊn ®Ò sau:
Nghiªn cøu ph-¬ng ph¸p biÕn tÝnh tinh bét b»ng c¸ch oxi ho¸, b»ng
dung dÞch axit, b»ng dung dÞch kiÒm.
Nghiªn cøu sù thay ®æi cña tinh bét sau khi biÕn tÝnh.
2
PhÇn tæng quan
Ch-¬ng 1
tinh bét vµ c¸c ph-¬ng ph¸p biÕn tÝnh tinh bét
1.1. Giíi thiÖu tæng qu¸t vÒ tinh bét
1.1.1. Kh¸i niÖm chung
Trong tù nhiªn tinh bét lµ hîp chÊt h÷u c¬ rÊt phæ biÕn vµ dåi dµo, chØ ®øng sau
xenluloz¬. Ng-êi ta thÊy tinh bét cã trong c©y xanh, rÔ, cµnh, h¹t, cñ vµ qu¶. Tinh bét
®-îc h×nh thµnh tõ nh÷ng h¹t nhá (32) trong suèt qu¸ tr×nh tr-ëng thµnh vµ lín lªn cña
c©y. Trong thêi k× ‘ngñ’ v¯ n°y mÇm, tinh bét l¯ chÊt dù tr÷ n¨ng lîng cho c©y. Tinh
bét gi÷ chøc n¨ng sinh häc gièng nhau ®èi víi con ng-êi, ®éng vËt, còng nh- ®èi víi
c¸c sinh vËt h¹ ®¼ng (15).
Trong thùc vËt, tinh bét th-êng cã mÆt d-íi d¹ng kh«ng hoµ tan trong n-íc nªn
cã thÓ tÝch tô mét l-îng n-íc lín trong tÕ bµo mµ vÉn kh«ng ¶nh h-ëng ®Õn ¸p suÊt
thÈm thÊu. Do ®ã, cã thÓ thu ®-îc mét l-îng lín tinh bét tõ nhiÒu nguån phong phó
trong tù nhiªn. Tinh bét ®¹i diÖn cho 60 - 90% tæng s¶n l-îng c¸c lo¹i l-¬ng thùc nhng«, khoai t©y, lóa m×, cñ m×, s¾n d©y, g¹o, ®Ëu, ë mét sè qu¶ nh- chuèi, t¸o, rau…
(15), (16), (32).
1.1.2. H×nh d¸ng, kÝch th-íc vµ cÊu tróc cña h¹t tinh bét
Tinh bét dù tr÷ trong c©y d-íi d¹ng h¹t. H¹t tinh bét cña tÊt c¶ c¸c hÖ thèng cã
d¹ng h×nh trßn, h×nh bÇu dôc hay h×nh ®a gi¸c. Ngay c¶ trªn cïng lo¹i nguyªn liÖu, h×nh
d¸ng vµ kÝch th-íc cña chóng còng kh«ng gièng nhau (15). H¹t tinh bét khoai t©y cã
kÝch th-íc lín h¬n c¶, cña lóa m× nhá h¬n. H¹t tinh bét lóa m×, lóa m¹ch cÊu tróc ®¬n
gi¶n h¬n h¹t tinh bét ng«… (15), (32). KÝch th-íc cña c¸c h¹t tinh bét kh¸c nhau còng
¶nh h-ëng ®Õn tÝnh chÊt c¬ lÝ cña tinh bét nh- nhiÖt ®é hå ho¸, kh¶ n¨ng hÊp thô xanh
metylen…H¹t nhá cã cÊu t¹o chÆt, h¹t lín cã cÊu t¹o xèp (15).
CÊu t¹o bªn trong cña h¹t tinh bét kh¸ phøc t¹p. Cã nhiÒu pháng ®o¸n b¶n chÊt
cÊu tróc bªn trong h¹t nh-ng kh«ng cã nhiÒu b»ng chøng thùc nghiÖm. Trong luËn ¸n
cña m×nh, Naegeli ®· cung cÊp mét kho kiÕn thøc vÒ thùc vËt h×nh th¸i häc cña tinh bét.
§Õn thêi cña Meyer ®· thiÕt lËp kh¸i niÖm vÒ cÊu tróc h¹t ®-îc sù c«ng nhËn cña nhiÒu
ng-êi nhÊt. Theo lý thuyÕt nµy, sù pha lÉn cña c¸c ph©n tö ®-îc s¾p xÕp trong h¹t theo
ph-¬ng thøc xuyªn t©m. Sau ®ã, Samec ®· cã nh÷ng ph¸t hiÖn vÒ cÊu t¹o bªn ngoµi cña
tinh bét. N¨m 1913, Reichert cã hµng tr¨m vi ¶nh cña nhiÒu lo¹i tinh bét kh¸c nhau.
Cßn Walton ®· s-u tÇm trªn 300 nghiªn cøu vÒ tinh bét. TÊt c¶ ®Òu cho thÊy tinh bét
3
cña mäi nguån kh¸c nhau ®Òu cã cÊu t¹o tõ Amiloz¬ (Am) vµ Amilopectin (Ap) (15),
(30). C¶ hai cÊu tö nµy ®Òu ®-îc cÊu t¹o tõ α- D glucoz¬, c¸c gèc glucoz¬ trong chuçi
kÕt hîp víi nhau qua liªn kÕt α -1,4 – glucozit. Ap cã cÊu tróc ph©n nh¸nh, ë ®iÓm
ph©n nh¸nh lµ liªn kÕt 1, 6 - glucozit (16). Nhê ph-¬ng ph¸p hiÓn vi ®iÖn tö vµ nhiÔu x¹
tia X (15) ng-êi ta thÊy c¸c chuçi polyglucozit cña Am vµ Ap t¹o thµnh xo¾n èc víi ba
gèc glucoz¬ mét vßng. Trong tinh bét cña c¸c h¹t ngò cèc, c¸c ph©n tö cã thÓ cã chiÒu
dµi 0.35 - 0.7 µm, trong khi ®ã chiÒu dµy cña mét líp ë h¹t tinh bét lµ 0.1µm. C¸c ph©n
tö s¾p xÕp theo ph-¬ng h-íng t©m nªn c¸c m¹ch polysacarit ph¶i ë d¹ng gÊp khóc
nhiÒu lÇn.
B¶ng 1.1. kÝch th-íc cña mét sè lo¹i tinh bét (6), (15),(32)
Tªn gäi
KÝch th-íc
h¹t(µm)
Tªn gäi
KÝch th-íc h¹t (µm)
Ng«
5 – 30
T¸o
2 – 13
Lóa m×
5 – 50
Khoai t©y
15 – 120
G¹o
3–8
Khoai lang
5 – 50
§¹i m¹ch
5 – 40
S¾n
5 – 33
Lóa
2 – 10
Huúnh tinh
10 – 50
§Ëu
30 – 50
C©y thèt nèt
10 – 70
Chuèi
5 – 60
Ngµy nay, b»ng ph-¬ng ph¸p hiÓn vi quang häc vµ hiÓn vi ®iÖn tö, h×nh d¸ng
vµ cÊu t¹o h¹t cña mét sè tinh bét ®-îc minh ho¹ râ rµng. Nghiªn cøu cña nhiÒu t¸c
gi¶ (32), (35) cho thÊy h×nh d¹ng vµ kÝch th-íc h¹t cña nhiÒu tinh bét nh- g¹o,
khoai t©y, lóa m×, lóa m¹ch, ng«, s¾n huúnh tinh… Theo ®ã tinh bét g¹o cã h×nh ®a
gi¸c cã khuynh h-íng kÕt tô víi nhau thµnh chïm, tinh bét s¾n cã c¸c h¹t h×nh cÇu,
h×nh trøng vµ h×nh mò, nh÷ng c¹nh bÞ nøt th-êng bÞ tròng, tinh bét khoai t©y cã h×nh
d¹ng elip dÑt vµ h×nh cÇu, tinh bét ng« cã h×nh ®a gi¸c, mét sè h¹t cã d¹ng h×nh
trßn, tinh bét lóa m× cã d¹ng cÇu b»ng ph¼ng hoÆc h×nh elip.
1.1.3. Thµnh phÇn ho¸ häc cña tinh bét
Tinh bét kh«ng ph¶i lµ mét hîp chÊt ®ång thÓ mµ gåm hai polysacarit kh¸c
nhau: Am vµ Ap. Trong nh÷ng nguyªn liÖu kh¸c nhau th× hµm l-îng Am vµ Ap
còng kh«ng gièng nhau. Th-êng tØ lÖ Am vµ Ap cña c¸c tinh bét b»ng 1/4 nh- ®·
cho trªn b¶ng 1.2.
4
Tinh bét
Amiloza (%)
Amilopectin (%)
G¹o nÕp
RÊt Ýt
100
G¹o tÎ
17 (18 - 20)
83
Khoai m×
17 (14 - 27)
83
Khoai t©y
19 - 22 (20 -32)
78 – 81
Ng«
21 – 23 (20 – 32 )
77 – 79
§¹i m¹ch
20 – 25
75 – 80
Lóa m×
22 – 24 ( 23 – 28 )
76 – 78
Chuèi
25 – 55
45 - 75
1.1.3.1. CÊu t¹o vµ tÝnh chÊt cña Am
Ph©n tö Am bao gåm mét chuçi s¾p xÕp song song nhau. Am khi ë d¹ng tinh
thÓ cã cÊu tróc xo¾n èc, mçi vßng xo¾n gåm 6 ph©n tö glucoz¬. Khi ë trong h¹t tinh
bét, trong dung dÞch hoÆc tr¹ng th¸i bÞ tho¸i ho¸, Am th-êng cã cÊu tróc m¹ch gi·n,
khi thªm t¸c nh©n kÕt tña vµo Am míi chuyÓn thµnh d¹ng xo¾n èc. ë tr¹ng th¸i
xo¾n èc, Am cho mµu xanh víi i«t. §-êng kÝnh xo¾n èc lµ 12,97 Ao, chiÒu cao 7,91
Ao. Ph©n tö Am cã mét ®Çu khö vµ mét ®Çu kh«ng khö, trong ®ã ®Çu khö cã nhãm
– OH glucozit. C¸c gèc cña Am g¾n l¹i víi nhau nhê liªn kÕt α - 1,4 glucozit t¹o
nªn mét chuçi dµi kho¶ng 500 -2000 ®¬n vÞ glucoz¬, ph©n tö l-îng trung b×nh
10000 - 300000. Am m¹ch th¼ng cã thÓ t¹o mµng vµ sîi víi ®é bÒn vµ ®é mÒm dÎo
cao. Trong khi ®ã ph©n tö Ap ph©n nh¸nh nhiÒu nªn kh«ng thÓ t¹o d¹ng sîi nhiÒu
nh- Am vµ mµng t¹o thµnh th× dßn (15), (32),(35).
CÊu t¹o cña Am ®-îc biÓu diÔn trªn h×nh 1.2a.
CH2OH
CH2OH
CH2OH
OH
OH
OH
O
O
O
OH
O
O
O
OH
OH
Am míi t¸ch ra tõ h¹t tinh bét th-êng cã ®é hoµ tan cao, song còng kh«ng
bÒn vµ nhanh chãng bÞ tho¸i ho¸. Trong ®a sè tr-êng hîp dung dÞch Am rÊt nhanh
chãng t¹o keo ngay khi ë nhiÖt ®é cao. Trong dung dÞch, c¸c ph©n tö Am cã
khuynh h-íng liªn kÕt l¹i víi nhau t¹o ra c¸c tinh thÓ. NÕu tèc ®é liªn kÕt nµy chËm
th× Am sÏ t¹o thµnh mét khèi kh«ng tan cña c¸c h¹t ®· bÞ tho¸i ho¸. Cßn nÕu nhanh
th× dung dÞch chuyÓn thµnh thÓ keo.
5
Khi t-¬ng t¸c víi i«t, Am cho phøc mµu xanh ®Æc tr-ng. I«t tinh khiÕt kh«ng
cho mµu xanh khi thªm tinh bét hoÆc Am mµ chØ x¶y ra khi i«t ®-îc pha trong KI
hoÆc HI. NÕu ®un nãng, liªn kÕt hydro bÞ c¾t ®øt, chuçi Am duçi th¼ng do ®ã i«t bÞ
t¸ch ra khái dung dÞch Am nªn dung dÞch mÊt mµu xanh (15),(30).
Am cã kh¶ n¨ng t¹o phøc víi rÊt nhiÒu c¸cc hîp chÊt h÷u c¬ cã cùc vµ kh«ng
cùc. Phøc cña vitamin A víi Am th-êng bÒn vµ Ýt bÞ oxi ho¸. Do ®ã, sö dông Am ®Ó
b¶o vÖ vitamin trong thuèc, trong thøc ¨n gia suc b»ng c¸ch cho nã t¹o phøc víi Am
(16).
1.1.3.2. CÊu t¹o vµ tÝnh chÊt cña Ap
Trong ph©n tö Ap, c¸c gèc glucoz¬ g¾n víi nhau kh«ng chØ nhê liªn kÕt 1 –
4 mµ cßn nhê liªn kÕt 1- 6. V× vËy cã c¶ cÊu tróc nh¸nh trong Ap. Ph©n tö Ap chØ
cã mét ®Çu khö duy nhÊt (16).
CÊu t¹o ph©n tö amilopectin ®-îc biÓu diÔn trªn h×nh 1.2b
CH2OH
CH2OH
O
OH
O
OH
O
O
OH
OH
CH2
CH2OH
CH2OH
OH
OH
OH
O
O
O
OH
OH
O
O
O
OH
CÊu tróc ph©n tö amilopectin bao gåm mét nh¸nh trung t©m (chøa liªn kÕt 1
– 4) tõ c¸c nh¸nh nµy ph¸t ra c¸c nh¸nh phô cã chiÒu dµi kho¶ng vµi chôc gèc
glucoz¬. Ph©n tö l-îng cña Ap cã kho¶ng 5.105-1.106. Ap ®-îc ph©n bè ngoµi h¹t
(33).
Kh¸c h¼n víi Am, Ap chØ hoµ tan trong n-íc khi ®un nãng vµ t¹o nªn dung
dÞch cã ®é nhít cao. Khi ®un nãng lµm thay ®æi s©u s¾c vµ kh«ng thuËn nghÞch cÊu
tróc ph©n tö Ap g©y tr¹ng th¸i hå ho¸ tinh bét. Ph¶n øng mµu cña Ap víi i«t x¶y ra
do kÕt qu¶ cña sù h×nh thµnh nªn c¸c hîp chÊt hÊp thô (16). Ph¶n øng víi lectin lµ
ph¶n øng ®Æc tr-ng cña Ap. Liªn kÕt gi÷a lectin víi monosaccarit chñ yÕu lµ liªn kÕt
hidro. C¸c nhãm OH ë C2, C4, C6 cña gèc monosacarit míi cã thÓ liªn kÕt ®-îc víi
lectin. NghÜa lµ muèn kÕt tña ®-îc víi lectin th× c¸c ph©n tö polysacarit b¾t buéc ë
tr¹ng th¸i nh¸nh (15).
6
1.1.4. C¸c tÝnh chÊt cña tinh bét
1.1.4.1. TÝnh chÊt vËt lý
a. TÝnh chÊt hÊp thô
H¹t tinh bét cã cÊu t¹o lç xèp nªn khi t-¬ng t¸c víi c¸c chÊt hÊp thô th× bÒ
mÆt bªn trong vµ bªn ngoµi cña tinh bét ®Òu tham dù. V× vËy trong qu¸ tr×nh b¶o
qu¶n, sÊy vµ chÕ biÕn thuû nhiÖt cÇn ph¶i hÕt søc quan t©m tíi vÊn ®Ò nµy.
C¸c ion liªn kÕt víi tinh bét th-êng ¶nh h-ëng ®Õn kh¶ n¨ng hÊp thô cña tinh
bét. Khi nghiªn cøu kh¶ n¨ng hÊp thô c¸c chÊt ®iÖn li h÷u c¬ cã ion lín nh- xanh
metylen (tÝch ®iÖn d-¬ng) cña tinh bét, ng-êi ta nhËn thÊy r»ng tinh bét hÊp thô
xanh metylen rÊt tèt. §-êng ®¼ng nhiÖt hÊp thô cña c¸c lo¹i tinh bét kh«ng gièng
nhau. §-êng ®¼ng nhiÖt hÊp thô cña c¸c lo¹i tinh bét phô thuéc cÊu t¹o bªn trong
cña h¹t vµ kh¶ n¨ng tr-¬ng në cña chóng (27).
b. §é hoµ tan cña tinh bét
Am míi t¸ch tõ tinh bét cã ®é hoµ tan cao song kh«ng bÒn nhanh chãng bÞ
tho¸i ho¸ trë nªn kh«ng hoµ tan trong n-íc. Ap kh«ng hoµ tan trong n-íc ë nhiÖt ®é
th-êng mµ chØ hoµ tan trong n-íc nãng.
Trong m«i tr-êng axit tinh bét bÞ thuû ph©n vµ t¹o thµnh ‘tinh bét ho¯ tan’ .
NÕu m«i tr-êng axit m¹nh s¶n phÈm cuèi cïng lµ glucoz¬. Cßn m«i tr-êng kiÒm,
tinh bét bÞ ion ho¸ tõng phÇn do cã sù hydrat ho¸ tèt h¬n. Tinh bét bÞ kÕt tña trong
cån, v× vËy cån lµ mét dung m«i tèt ®Ó t¨ng hiÖu qu¶ thu håi bét.
1.1.4.2. TÝnh chÊt ho¸ häc cña tinh bét
a. Ph¶n øng víi ièt
Khi t-¬ng t¸c víi iot Am sÏ cho phøc mµu xanh ®Æc tr-ng. V× vËy ièt cã thÓ
coi lµ thuèc thö ®Æc tr-ng ®Ó x¸c ®Þnh hµm l-îng Am trong tinh bét b»ng ph-¬ng
ph¸p tr¾c quang. §Ó ph¶n øng ®-îc víi i«t, c¸c ph©n tö Am ph¶i cã d¹ng xo¾n èc ®Ó
h×nh thµnh ®-êng xo¾n èc ®¬n cña Am bao quanh ph©n tö i«t. C¸c dextrin cã Ýt h¬n
6 gèc glucoz¬ kh«ng cho ph¶n øng víi i«t v× kh«ng t¹o thµnh mét vßng xo¾n èc
hoµn chØnh. Axit vµ mét sè muèi KI, Na2SO4 t¨ng c-êng ®é ph¶n øng. Cloral hydrat
vµ mét sè chÊt kh¸c l¹i øc chÕ c-êng ®é ph¶n øng nµy.
Am víi h×nh thÓ xo¾n èc hÊp thô ®-îc 20% khèi l-îng i«t t-¬ng øng víi mét
vßng xo¾n èc mét ph©n tö i«t. Trong ph©n tö I2- Am, c¸c ph©n tö i«t chui vµo trong
vïng -a bÐo cña xo¾n èc. Víi Ap khi x¶y ra t-¬ng t¸c víi i«t, Ap cho mµu tÝm ®á.
7
VÒ b¶n chÊt ph¶n øng mµu víi i«t cña Ap x¶y ra do sù h×nh thµnh nªn hîp chÊt hÊp
phô.
b. Kh¶ n¨ng t¹o phøc
Ngoµi kh¶ n¨ng t¹o phøc víi i«t, Am cßn cã kh¶ n¨ng t¹o phøc víi nhiÒu hîp
chÊt h÷u c¬ cã cùc còng nh- kh«ng cã cùc nh-: c¸c r-îu no (izoamylic, butylic,
izoprotylic), c¸c r-îu vßng, c¸c phenol, c¸c xeton thÊp ph©n tö, c¸c axit bÐo d·y
thÊp còng nh- c¸c axit bÐo d·y cao, c¸c este m¹ch th¼ng vµ m¹ch vßng, c¸c dÉn
xuÊt benzen cã nhãm andehit, c¸c nitro parafin….Khi t¹o phøc víi c¸c Am, c¸c chÊt
t¹o phøc còng chiÕm vÞ trÝ bªn trong däc theo xo¾n èc t-¬ng tù ièt.
Ngoµi ra, Ap cßn cho ph¶n øng ®Æc tr-ng víi lectin. VÒ b¶n chÊt ®©y lµ mét
ph¶n øng gi÷a mét protein víi mét polysacarit cã m¹ch nh¸nh. Khi lectin liªn kÕt
víi α - D – glucopiranozic n»m ë ®Çu cuèi kh«ng khö cña Ap th× sÏ lµm cho Ap kÕt
tña vµ t¸ch ra khái dung dÞch.
1.1.4.3. TÝnh chÊt l-u biÕn
Trong dung dÞch c¸c ph©n tö Am cã khuynh h-íng liªn kÕt l¹i víi nhau ®Ó
t¹o ra c¸c tinh thÓ. Khi sù liªn kÕt x¶y ra víi tèc ®é chËm th× Am sÏ t¹o ra khèi
kh«ng tan cña c¸c h¹t ®· bÞ tho¸i ho¸. Khi tèc ®é ®¹t nhanh th× dung dÞch chuyÓn
thµnh thÓ keo.
Am ®· tho¸i ho¸ kh«ng hoµ tan trong n-íc l¹nh nh-ng cã kh¶ n¨ng liªn kÕt
víi mét l-îng n-íc lín gÇn 4 lÇn träng l-îng cña chóng. NÕu ®Ó Am mét l-îng
n-íc Ýt h¬n 4 lÇn th× toµn bé n-íc sÏ bÞ hÊp thô cßn Am sÏ t¹o ra keo.
Keo Am ë nhiÖt ®é th-êng lµ mét khèi tr¾ng ®ôc, kh«ng thuËn nghÞch, kh«ng
cã hiÖn t-îng co. Nghiªn cøu keo Am d-íi kÝnh hiÓn vi ®iÖn tö, ng-êi ta thÊy chóng
cã cÊu t¹o h¹t râ rÖt, chøng tá tÝnh kh«ng tan cña kiÓu tinh thÓ (15).
1.1.4.4. Sù tr-¬ng në vµ hiÖn t-îng hå ho¸ cña tinh bét
Khi hoµ tan tinh bét vµo n-íc th× cã sù t¨ng thÓ tÝch h¹t do sù hÊp thô n-íc
lµm h¹t tinh bét tr-¬ng phång lªn. HiÖn t-îng nµy gäi lµ hiÖn t-îng tr-¬ng në cña
tinh bét. §é t¨ng kÝch th-íc trung b×nh cña mét sè lo¹i tinh bét khi ng©m vµo n-íc
nh- sau: tinh bét b¾p 9.1%, tinh bét khoai t©y 12.7%, tinh bét khoai m× 28.4% (36),
(16). Mét sè kÕt qu¶ nghiªn cøu (30) ®· x¸c ®Þnh ®-îc c¸c yÕu tè ¶nh h-ëng ®Õn sù
tr-¬ng në vµ hoµ tan cña tinh bét nh- lo¹i vµ nguån gèc tinh bét, ¶nh h-ëng cña qu¸
tr×nh sÊy, sù l·o ho¸ tinh bét, ph-¬ng thøc xö lý nhiÖt Èm, ¶nh h-ëng cña c¸c chÊt
bÐo cho vµo…
8
Trªn 55 – 70 0C, c¸c h¹t tinh bét sÏ tr-¬ng phång do hÊp thô n-íc vµo c¸c
nhãm hydroxyl ph©n cùc. Khi ®ã ®é nhít cña dung dÞch t¨ng m¹nh. KÐo dµi thêi
gian xö lý nhiÖt, cã thÓ g©y næ vì h¹t tinh bét, thuû ph©n tõng phÇn vµ hoµ tan phÇn
nµo c¸c phÇn tö cÊu thµnh cña tinh bét, kÌm theo sù gi¶m ®é nhít cña dung dÞch.
Nh- vËy nhiÖt ®é ®Ó ph¸ vì h¹t, chuyÓn tinh bét tõ tr¹ng th¸i ®Çu cã møc ®é oxi ho¸
kh¸c nhau thµnh dung dÞch keo gäi lµ nhiÖt hå ho¸ (15), (16), (32), (35).
NhiÖt ®é hå ho¸ kh«ng ph¶i lµ mét ®iÓm mµ lµ mét kho¶ng, nhiÖt ®é thÊp
nhÊt lµ nhiÖt ®« mµ t¹i ®ã c¸c h¹t tinh bét b¾t ®Çu mÊt tÝnh l-ìng chiÕt, cßn nhiÖt ®é
cao nhÊt lµ nhiÖt ®é t¹i ®ã cßn kho¶ng 10% h¹t tinh bét ch-a mÊt ®i tÝnh l-ìng chiÕt
(15). Tuú thuéc ®iÒu kiÖn hå ho¸ nh- nhiÖt ®é, nguån gèc tinh bét, kÝch th-íc h¹t vµ
pH m«i tr-êng, nhiÖt ®é ph¸ vì vµ tr-¬ng në h¹t cã thÓ biÕn ®æi trong mét kho¶ng
kh¸ réng.
PhÇn lín tinh bét bÞ hå ho¸ khi nÊu vµ ë tr¹ng th¸i tr-¬ng në ®-îc sö dông
nhiÒu h¬n ë tr¹ng th¸i tù nhiªn.
B¶ng nhiÖt ®é hå ho¸ cña mét sè tinh bét tù nhiªn (15)
Tinh bét tù nhiªn
NhiÖt ®é hå ho¸
B¾p
62 -73
B¾p nÕp
62.5 -72
Lóa miÕn
68 -75
Lóa miÕn nÕp
67.5 -74
G¹o
68 -74.5
Lóa m×
59.5 - 62.5
S¾n
52 – 59
1.1.4.5. §é nhít cña hå tinh bét
Mét trong nh÷ng tÝnh chÊt quan träng cña tinh bét cã ¶nh h-ëng ®Õn chÊt
l-îng vµ kÕt cÊu cña nhiÒu s¶n phÈm thùc phÈm lµ ®é nhít vµ ®é dÎo. Ph©n tö tinh
bét chøa nhiÒu nhãm hydroxyl cã kh¶ n¨ng liªn kÕt ®-îc víi nhau lµm cho ph©n tö
tinh bét tËp hîp l¹i ®å sé h¬n, gi÷ n-íc nhiÒu h¬n khiÕn cho dung dÞch cã ®é ®Æc,
®é dÝnh, ®é dÎo vµ ®é nhít cao h¬n, do ®ã c¸c ph©n tö di chuyÓn khã h¬n .
YÕu tè chÝnh ¶nh h-ëng ®Õn ®é nhít cña dung dÞch tinh bét lµ ®-êng kÝnh
biÓu kiÕn cña c¸c ph©n tö hoÆc cña c¸c h¹t ph©n t¸n, ®Æc tÝnh bªn trong cña tinh bét
nh- kÝch th-íc, thÓ tÝch, cÊu tróc vµ sù bÊt ®èi xøng cña ph©n tö. Nång ®é tinh bét,
pH, nhiÖt ®é, ion Ca2+, t¸c nh©n oxi ho¸, c¸c thuèc thö ph¸ huû cÇu hidro ®Òu lµm
9
cho t-¬ng t¸c cña c¸c ph©n tö tinh bét thay ®æi, do ®ã lµm cho ®é nhít thay ®æi
theo.
§é nhít cña tinh bét t¨ng lªn trong m«i tr-êng kiÒm v× kiÒm g©y ion ho¸ c¸c
ph©n tö tinh bét khiÕn cho chóng hidrat ho¸ tèt h¬n. Ngoµi ra, nång ®é muèi, nång
®é ®-êng còng ¶nh h-ëng rÊt lín ®Õn ®é nhít cña dung dÞch.
1.1.4.6. Kh¶ n¨ng t¹o gel vµ sù tho¸i ho¸ gel tinh bét
Tinh bét sau khi hå ho¸ vµ ®Ó nguéi c¸c ph©n tö sÏ t-¬ng t¸c vµ s¾p xÕp l¹i
víi nhau mét c¸ch cã trËt tù ®Ó t¹o thµnh gel tinh bét víi cÊu tróc m¹ng 3 chiÒu, ®Ó
t¹o ®-îc gel th× dung dÞch tinh bét ph¶i cã nång ®é võa ph¶i, ph¶i ®-îc hå ho¸ ®Ó
chuyÓn tinh bét thµnh tr¹ng th¸i hoµ tan vµ sau ®ã ®-îc lµm nguéi ë tr¹ng th¸i yªn
tÜnh. Trong gel tinh bét chØ cã c¸c liªn kÕt hidro tham gia, cã thÓ nèi trùc tiÕp c¸c
m¹ch polyglucozit hoÆc gi¸n tiÕp th«ng qua ph©n tö n-íc .
Khi gel tinh bét ®Ó nguéi mét thêi gian dµi th× chóng sÏ co l¹i vµ l-îng dÞch
thÓ sÏ t¸ch ra, gäi lµ sù tho¸i ho¸. Qu¸ tr×nh nµy sÏ cµng t¨ng m¹nh nÕu gel ®Ó ë
l¹nh ®«ng råi sau ®ã cho hoµ tan ra. Tèc ®é tho¸i ho¸ sÏ cµng t¨ng khi gi¶m nhiÖt ®é
vµ sÏ ®¹t cùc ®¹i khi pH = 7. Tèc ®é tho¸i ho¸ sÏ gi¶m khi t¨ng hoÆc gi¶m pH. Sù
tho¸i ho¸ th-êng kÌm theo t¸ch n-íc vµ ®Æc l¹i cña c¸c s¶n phÈm d¹ng nöa láng
còng nh- g©y cøng l¹i c¸c s¶n phÈm b¸nh m× (15).
1.1.4.7. Kh¶ n¨ng t¹o h×nh cña tinh bét
Còng nh- c¸c hîp chÊt cao ph©n tö kh¸c, tinh bét cã kh¶ n¨ng t¹o mµng rÊt
tèt. §Ó t¹o mµng, ph©n tö tinh bét sÏ dµn ph¼ng ra, s¾p xÕp l¹i vµ t-¬ng t¸c trùc tiÕp
víi nhau b»ng liªn kÕt hidro vµ gi¸n tiÕp qua ph©n tö n-íc. §Ó thu ®-îc mµng gel cã
tÝnh ®µn håi cao ng-êi ta thªm vµo c¸c chÊt ho¸ dÎo (th-êng hay dïng glixerin) ®Ó
chóng lµm t¨ng kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c ph©n tö, lµm gi¶m lùc Van der Van, do ®ã
lµm yÕu ®i lùc cè kÕt néi vµ lµm t¨ng ®éng n¨ng cña c¸c ph©n tö (19).
Liªn kÕt cña rÊt nhiÒu ph©n tö Am vµ Ap nhê lùc Van der Van vµ liªn kÕt
hidro nªn t¹o ®-îc ®é dai hay ®é bÒn ®øt nhÊt ®Þnh. ChÝnh nhê kh¶ n¨ng nµy mµ
ng-êi ta t¹o ®-îc c¸c sîi tinh bét ( sîi miÕn, bón…) (20), (30).
Do ph©n tö Am dµi nªn lùc t-¬ng t¸c gi÷a c¸c ph©n tö lín vµ chóng liªn kÕt
víi nhau rÊt chÆt, nhê vËy mµ sîi t¹o thµnh ch¾c vµ dai. §èi víi c¸c tinh bét giµu
Ap, c¸c m¹ch nh¸nh th-êng rÊt ng¾n nªn lùc t-¬ng t¸c gi÷a c¸c ph©n tö rÊt yÕu do
®ã ®é bÒn ®øt kÐm .
1.1.4.8. Kh¶ n¨ng phång në cña tinh bét
10
Khi t-¬ng t¸c víi c¸c chÊt bÐo vµ cã sù t¸n trî cña nhiÖt ®é th× khèi tinh bét
sÏ t¨ng thÓ tÝch lªn rÊt lín vµ trë nªn rçng xèp. Ta biÕt r»ng, chÊt bÐo lµ chÊt kh«ng
cã cùc, cã kh¶ n¨ng xuyªn thÊm qua c¸c vËt liÖu gluxit nh- tinh bét, xenluloz¬. Khi
t¨ng nhiÖt ®é th× c¸c t-¬ng t¸c kÞ n-íc gi÷a c¸c ph©n tö chÊt bÐo ph¸t triÓn rÊt m¹nh
nªn chóng cã khuynh híng tô l³i víi nhau, do ®ã cã kh° n¨ng xuyªn qua c²c ‘cöa
°i’ tinh bét. §ång thêi nhiÖt l¯m cho tinh bét bÞ hå ho² v¯ chÝn, nhng kh«ng khÝ
còng nh- c¸c khÝ cã trong khèi bét kh«ng thÊm qua mµng tinh bét ®· tÈm bÐo, do ®ã
sÏ lµm tinh bét gi·n vµ phång në. C¸c tinh bét giµu Ap (tinh bét g¹o nÕp) dÔ hoµ tan
trong n-íc ë 95oC h¬n tinh bét giµu Am nªn cã ®é nhít lín h¬n, kh¶ n¨ng kh«ng
thÊm khÝ lín do ®ã kh¶ n¨ng phång në lín h¬n. Víi c¸c tinh bét oxi ho¸ th× kh¶
n¨ng nµy cµng m¹nh v× c¸c ph©n tö tÝch ®iÖn cïng dÊu sÏ ®Èy nhau, nhÊt lµ khi s¶n
phÈm chøa tinh bét cã kÕt cÊu chÆt. V× vËy, cã thÓ øng dông tÝnh chÊt nµy ®Ó s¶n
xuÊt b¸nh phång t«m (15), (16).
1.2 Tinh bét biÕn tÝnh vµ c¸c ph-¬ng ph¸p biÕn tÝnh tinh bét
1.2.1. Tinh bét biÕn tÝnh
Tinh bét ë d¹ng kh«ng biÕn tÝnh, khi sö dông trong c«ng nghiÖp thùc phÈm bÞ
h¹n chÕ. VÝ dô, c¸c h¹t tinh bét ng« nÕu ë d¹ng ch-a biÕn tÝnh, khi ®un nãng sÏ dÔ
dµng hydrat ho¸, tr-¬ng nhanh råi vì h¹t lµm gi¶m ®é nhít ®Ó t¹o nªn mét khèi keo
vµ dÔ ch¶y. V× vËy lµm h¹n chÕ ph¹m vi øng dông cña tinh bét nµy trong nhiÒu lo¹i
th-¬ng phÈm (33). Nh-îc ®iÓm cña tinh bét tù nhiªn thÓ hiÖn ë tÝnh ch¶y tù do hay
tÝnh kÞ n-íc cña h¹t tinh bét; tÝnh kh«ng hoµ tan; tÝnh kÐm tr-¬ng në; ®é nhít t¨ng
trong n-íc l¹nh; sù t¨ng qu¸ hay kh«ng ®iÒu chØnh ®-îc ®é nhít sau khi nÊu. Sù
dÝnh kÕt hay t¹o hçn hîp gièng cao su ®èi víi nh÷ng lo¹i tinh bét ®· nÊu, ®Æc biÖt lµ
ng« nÕp, khoai t©y, tinh bét s¾n, tÝnh dÔ tho¸i ho¸ khi kÐo dµi thêi gian ®un nãng
hay gi¶m pH, ®é kÐm trong…(34).
V× vËy ®Ó cã nh÷ng lo¹i h×nh tinh bét phï hîp theo yªu cÇu sö dông ng-êi ta
tiÕn hµnh biÕn tÝnh tinh bét. Nãi chung môc ®Ých cña biÕn tÝnh tinh bét lµ lµm thay
®æi cÊu tróc cña ph©n tö tinh bét b»ng c¸c t¸c nh©n vËt lÝ, enzim hay ho¸ häc. Tõ ®ã
mang l¹i cho tinh bét nhiÒu tÝnh chÊt míi. V× thÕ nã më ph¹m vi sö dông cña tinh
bét trong nhiÒu nghµnh c«ng nghiÖp kh¸c nhau. BÊt kú nh÷ng tinh bét tù nhiªn nµo
mµ nh÷ng tÝnh chÊt lÝ ho¸ bÞ thay ®æi ®Òu ®-îc xem lµ biÕn tÝnh. V× vËy môc ®Ých
cña viÖc tÝnh tinh bét lµ ®Ó t¨ng c-êng hoÆc h¹n chÕ nh÷ng tÝnh chÊt cè h÷u cña nã
nh»m t¨ng kh¶ n¨ng lµm ®Æc, c¶i thiÖn mèi liªn kÕt, t¨ng ®é bÒn, c¶i thiÖn tÝnh c¶m
quan, t¹o ®-îc gel.
11
Tinh bét cã thÓ ®ùoc biÕn tÝnh b»ng nhiÒu c¸ch c¶ vÒ tÝnh chÊt vËt lÝ lÉn ho¸ häc.
Dùa vµo b¶n chÊt cña ph-¬ng ph¸p cã thÓ ph©n lo¹i c¸c ph-¬ng ph¸p biÕn tÝnh tinh
bét nh- sau (15):
Ph-¬ng ph¸p biÕn tÝnh tinh bét b»ng t¸c nh©n vËt lÝ.
Ph-¬ng ph¸p biÕn tÝnh tinh bét b»ng t¸c nh©n ho¸ häc.
Ph-¬ng ph¸p biÕn tÝnh tinh bét b»ng enzim.
1.2.2. Ph-¬ng ph¸p biÕn tÝnh tinh bét b»ng t¸c nh©n vËt lÝ
1.2.2.1. BiÕn tÝnh trén víi chÊt r¾n tr¬
Tinh bét nÕu hoµ trén trùc tiÕp vµo n-íc th× sÏ vãn côc. §Ó tinh bét hoµ tan
tèt tr-íc hÕt ta ®em nã trén víi chÊt r¾n tr¬. C¸c hîp chÊt kh«ng ph¶i ion. Khi trén
®Òu víi c¸c chÊt nµy sÏ lµm cho tinh bét c¸ch biÖt nhau vÒ vËt lÝ do ®ã sÏ cho phÐp
chóng hi®rat ho¸ mét c¸ch ®éc lËp vµ kh«ng kÕt l¹i thµnh côc (15).
1.2.2.2. BiÕn tÝnh b»ng hå hãa s¬ bé
Tr-íc hÕt tinh bét ®-îc hå ho¸ trong mét l-îng n-íc, sau ®ã sÊy kh«. D-íi
t¸c dông cña nhiÖt Èm sÏ lµm ®øt c¸c liªn kÕt gi÷a c¸c ph©n tö, lµm ph¸ huû cÊu tróc
cña h¹t tinh bét khi hå ho¸, còng nh- sÏ t¸i liªn hîp mét phÇn nµo ®ã c¸c ph©n tö
khi sÊy sau nµy. Tinh bét hå ho¸ s¬ bé cã nh÷ng tÝnh chÊt: tr-¬ng nhanh trong n-íc;
biÕn ®æi chËm c¸c tÝnh chÊt khi b¶o qu¶n; bÒn khi ë nhiÖt ®é thÊp; cã ®é ®Æc vµ kh¶
n¨ng gi÷ n-íc, gi÷ khÝ tèt. V× vËy tinh bét biÕn tÝnh b»ng hå hã s¬ bé ®-îc dïng
réng r·i trong tr-êng hîp cÇn ®é ®Æc, gi÷ n-íc mµ kh«ng cÇn nÊu. Dïng tinh bét hå
ho¸ s¬ bé cßn tr¸nh ®-îc tæn thÊt c¸c chÊt bay h¬i trong b¸nh ngät, gi÷ ®-îc chÊt
bÐo… Ngoµi ra, tinh bét hå ho¸ s¬ bé cßn ®-îc sö dông trong c¸c nghµnh c«ng
nghiÖp kh¸c. Ch¼ng h¹n, thªm tinh bét d¹ng nµy vµo c¸c dung dÞch khoan (khi
khoan c¸c giÕng dÇu má) nh»m gi÷ cho dung dÞch khoan mét l-îng n-íc cÇn thiÕt.
1.2.2.3. BiÕn tÝnh b»ng gia nhiÖt kh« ë nhiÖt ®é cao
Tinh bét ®-îc gia nhiÖt kh« ë nhiÖt ®é cao tõ 120 - 150oC, trong thêi gian
nhÊt ®Þnh (35). S¶n phÈm thu ®-îc tõ ph-¬ng ph¸p nµy gäi lµ dextrin vµ pirodextrin.
Tinh bét biÕn tÝnh b»ng ph-¬ng ph¸p nµy t¹o cho nã cã ®é hoµ tan trong n-íc l¹nh
cao h¬n tinh bét ban ®Çu. Do ®ã, dextrin ®-îc sö dông lµm chÊt mang c¸c thµnh
phÇn ho¹t ®éng nh- c¸c bét thùc phÈm hoÆc dïng lµm dung m«i hoÆc chÊt mang c¸c
chÊt mµu. Pirodextrin dïng lµm chÊt ®Æc cho thuèc nhuém sîi. Ng-êi ta th-êng
dïng s¶n phÈm tinh bét biÕn tÝnh b»ng gia nhiÖt kh« ë nhiÖt ®é cao ®Ó pha keo d¸n
phong b×, d¸n nh·n chai, b¨ng dÝnh thïng cact«ng. Trong c«ng nghiÖp d-îc, dextrin
12
tr¾ng ®-îc lµm nguån thøc ¨n cacbon ®ång ho¸ chËm. Thay cho glucoz¬ khi ®iÒu
chÕ mét sè kh¸ng sinh b»ng ph-¬ng ph¸p lªn men, nã lµ chÊt ®én (bæ sung) cho c¸c
lo¹i thuèc d-ìng bÖnh, chÊt ®én chuÈn cho c¸c lo¹i thuèc. Trong thøc ¨n dïng cho
trÎ con vµ ng-êi lín th× dextrin dÔ nÊu chÝn, dÔ hÊp thô, dÔ tiªu ho¸.
1.2.3. Ph-¬ng ph¸p biÕn tÝnh tinh bét b»ng enzim
D-íi t¸c dông cña enzim amilaza, ph©n tö tinh bét hoÆc bÞ c¾t ngÉu nhiªn
thµnh nh÷ng dextrin ph©n tö thÊp hoÆc bÞ hoÆc bÞ c¾t thµnh tõng phÇn hai ®¬n vÞ
glucoz¬ mét, do ®ã mµ tÝnh chÊt cña dung dÞch tinh bét còng thay ®æi theo.
Enim α - amilaza thuû ph©n c¸c liªn kÕt α – 1,4 trªn nhiÒu m¹ch vµ t¹i nhiÒu
vÞ trÝ cña cïng mét m¹ch, gi¶i phãng ra glucoz¬ vµ c¸c oligosacarit cã tõ 2 ®Õn 7
®¬n vÞ glucoz¬, trong ®ã cã mét glucoz¬ khö tËn cïng ë d¹ng α (15). KÕt qu¶ t¸c
®éng cña α - amilaza th-êng lµm gi¶m nhanh ®é nhít cña dung dÞch tinh bét, do ®ã
ng-êi ta cßn gäi lµ amilaza dÞch ho¸. C¸ch thøc t¸c dông cña α – amilaza phô
thuéc vµo nguån gèc vµ b¶n chÊt cña c¬ chÊt. Khi bÞ thuû ph©n amilaza, s¶n phÈm
cuèi cïng chñ yÕu lµ maltoz¬ vµ maltotrioz¬. Do maltotrioz¬ bÒn h¬n nªn viÖc thuû
ph©n nã thµnh maltoz¬ vµ glucoz¬ ®-îc thùc hiÖn sau ®ã. Khi thuû ph©n Ap trong
dung dÞch, ngoµi glucoz¬, maltoz¬ vµ maltotrioz¬ cßn cã thªm c¸c dextrin giíi h¹n
cã nh¸nh. C¸c dextrin giíi h¹n nµy th-êng cã chøa c¸c liªn kÕt α – 1,6 cña polyme
ban ®Çu céng víi c¸c liªn kÕt α -1,4 kÒ bªn, bÒn víi ph¶n øng thuû ph©n. Tuú theo
nguån gèc cña α - amilaza, c¸c α – dextrin giíi h¹n nµy cã thÓ chøa 3, 4 hoÆc 5
®¬n vÞ glucoz¬. Enzim α - amilaza xóc t¸c thuû ph©n c¸c liªn kÕt α -1,4 cña Am vµ
Ap tõ ®Çu m¹ch kh«ng khö vµ gi¶i phãng ra maltoz¬. T¸c ®éng cña enzim sÏ ngõng
l¹i ë chç s¸t víi liªn kÕt α– 1,6 .
Am th-êng bÞ emzin thuû ph©n hoµn toµn trong khi ®ã trong cïng ®iÒu kiÖn
th× chØ cã 55% Ap ®-îc chuyÓn ho¸ thµnh maltoz¬. PhÇn cßn l¹i cña sù thuû ph©n
Ap lµ dextrin giíi h¹n cã ph©n tö l-îng cao vµ cã chøa tÊt c¶ c¸c liªn kÕt α – 1,6
cña ph©n tö ban ®Çu.
Víi α - amilaza sÏ lµm cho kÝch th-íc ph©n tö tinh bét gi¶m dÇn theo thêi
gian t¸c dông cña nã. D-íi t¸c dông cña α – amilaza, kÕt qu¶ lµm cho dung dÞch
tinh bét bÞ lo·ng, ®é nhít gi¶m xuèng. Do ®ã, nã ®-îc sö dông trong c«ng nghiÖp
dÖt ®Ó rò hå v¶i .Víi β- amilaza, nã ph©n c¾t ph©n tö tinh bét thµnh maltoz¬, lµm
biÕn tÝnh tinh bét mét c¸ch chËm h¬n so víi α - amilza. Sù biÕn h×nh tinh bét bëi
amilaza dïng ®Ó nghiªn cøu cÊu tróc cña ph©n tö glucogen vµ Ap (15).
1.2.4. Ph-¬ng ph¸p biÕn tÝnh tinh bét b»ng t¸c nh©n ho¸ häc
13
C¶ nh÷ng ph©n tö tinh bét ë d¹ng tù do vµ h¹t ®Òu lµ ®èi t-îng ®Ò biÕn tÝnh
ho¸ häc. V× vËy tinh bét ®-îc biÕn tÝnh b»ng nhiÒu ph-¬ng ph¸p kh¸c nhau nh- biÕn
tÝnh b»ng axit, b»ng ph-¬ng ph¸p oxi ho¸, ph-¬ng ph¸p liªn kÕt ngang (nh- d¹ng
g¾n photphat hay adiphat), ph-¬ng ph¸p este ho¸ hay chuyÓn ®æi dÉn xuÊt dextrin.
Sù thay ®æi vÒ mÆt tÝnh chÊt vËt lÝ vµ ho¸ häc cña tinh bét mang l¹i nhiÒu øng dông
trong c«ng nghiÖp thùc phÈm vµ phi thùc phÈm.
1.2.4.1. BiÕn tÝnh b»ng ph-¬ng ph¸p oxi ho¸
ViÖc xö lÝ tinh bét b»ng c¸c chÊt oxi ho¸ ®· ®-îc biÕt ®Õn tõ rÊt l©u vµ ®·
®-îc sö dông réng r·i. C¬ chÕ cña qu¸ tr×nh oxi ho¸ còng ®-îc biÕt ®Õn ®Ó gi¶i thÝch
vÒ cÊu tróc ho¸ häc, kÝch th-íc ph©n tö tinh bét sau qu¸ tr×nh oxi ho¸. §Çu tiªn con
ng-êi sö dông c¸c chÊt oxi ho¸ nh-: hydroperoxit, axit peraxetic, pemanganat
pesunfat…chñ yÕu ®Ó lµm tr¾ng, lo¹i bá c¸c chÊt bÈn vµ xö lÝ qu¸ tr×nh tiÖt trïng mµ
kh«ng dïng ®Ó biÕn tÝnh tinh bét. Tuy nhiªn chñ yÕu lµ viÖc sö dông clorin ®Ó biÕn
tÝnh tinh bét ë nh÷ng cÊp ®é kh¸c nhau. Nã lµm biÕn ®æi kÝch th-íc ph©n tö vµ cÊu
tróc ho¸ häc tù nhiªn cña ph©n tö tinh bét. Qu¸ tr×nh nµy ®· ®-îc tiÕn hµnh thùc
nghiÖm (35). Khi biÕn tÝnh b»ng oxi ho¸, h×nh d¹ng tinh bét kh«ng thay ®æi nh-ng
kÝch th-íc tinh bét tÎ t¨ng lªn, trong khi ®ã tinh bét nÕp th× kh«ng thay ®æi. Trong
ph©n tö tinh bét oxi ho¸ cã t¹o ra c¸c nhãm cacboxyl vµ nhãm cacbonyl. Sù oxi ho¸
th-êng x¶y ra ë c¸c bon C2, C3, C6. Qu¸ tr×nh oxi ho¸ b»ng halogen vµ natri
hypoclorit cã thÓ x¶y ra 4 tr-êng hîp kh¸c nhau t¹o ra c¸c s¶n phÈm riªng biÖt tuú
thuéc vµo c¸c chÊt oxi ho¸ vµ møc ®é oxi ho¸.
Qu¸ tr×nh oxi ho¸ b»ng c¸ch chuyÓn nhãm andehit thµnh nhãm
cacboxyl t¹o ra c¸c aldonic, cã tªn lµ nhãm cuèi axit D – gluconic:
CH 2 OH
CH2OH
O
O
C
OH
O
oxy hãa
O
H
C
OH
OH
OH
OH
Qu¸ tr×nh oxi ho¸ nhãm metyl ë C6 thµnh nhãm cacboxyl axit D –
gluconic (C8H10O7). Qu¸ tr×nh oxi ho¸ cã thÓ tiÕn hµnh b»ng dÉn xuÊt 6 –andehit:
14
O
O
C
CH2OH
O
O
oxy hãa
OH
OH
O
C
Tho¸i ph©n
HO
OH
O
OH
O
OH
OH
OH
OH
OH
Qu¸ tr×nh oxi ho¸ nhãm hydroxyl thø hai thµnh nhãm xeton. Ph¶n øng
nµy chØ ra qu¸ tr×nh oxi ho¸ nhãm OH- thø ba thµnh nhãm cacbonyl vµ chØ ra sù cã
mÆt cña nhãm xeton:
CH2OH
CH2OH
O
O
O
oxy hãa ë C3
OH
O
OH
OH
O
Qu¸ tr×nh oxi ho¸ 2,3 – glucol thµnh diandehit vµ dicacboxilic.
Farley vµ Hixon ®· x¸c nhËn ph¶n øng nµy lÇn ®Çu tiªn . «ng tiÕn hµnh oxi ho¸ víi
c¸c vÞ trÝ nhãm hydroxyl kh¸c nhau vµ qu¸ tr×nh oxi ho¸ x¶y ra ë C1, C2, C3, C6 ®Þnh
l-îng tÝnh chÊt cña tinh bét.
CH2OH
O
oxy hãa
OH
OH
O
O
O
oxy hãa
O
C
C
O
O
H
H
O
HO
C
C
O
O
OH
Tinh bét tham gia vµo qu¸ tr×nh oxi ho¸ ph¶i chiô t¸c dông cña chÊt oxi ho¸
trong pha dÞ thÓ. Sù ®a d¹ng vÒ cÊu tróc vµ tÝnh chÊt tinh bét dÉn ®Õn nhiÒu ph-¬ng
ph¸p kh¸c nhau lµm cho hå tinh bét oxi ho¸ cã nhiÒu cÊu t¹o vµ tÝnh chÊt kh¸c
nhau.
TÝnh chÊt cña tinh bét oxi ho¸
VÒ h¹t cña tinh bét oxi ho¸ t-¬ng tù nh- tinh bét ban ®Çu. Chóng cho vÕt
mµu xanh víi iot nh- tinh bét ch-a biÕn h×nh nh-ng chóng tr¾ng h¬n tinh bét ban
®Çu. §ã lµ do ph¶n øng tÈy tr¾ng cña natri hypoclorit lªn c¸c vÕt bÈn tinh bét. Qu¸
tr×nh xö lÝ b»ng natri hypoclorit ho¹t ho¸ qu¸ tr×nh hoµ tan c¸c vÕt bÈn lµm cho
15
chóng ®-îc röa s¹ch khái tinh bét. Tuy nhiªn, tinh bét nµy nh¹y c¶m víi nhiÖt h¬n,
nÕu chóng ®-îc lµm kh« ë nhiÖt ®é cao chóng cã khuynh h-íng ®æi mµu.
KÕt qu¶ nghiªn cøu cña Schmorak vµ c¸c céng sù cho thÊy qu¸ tr×nh oxi ho¸
lµm t¨ng kÝch th-íc h¹t tinh bét lóa m× kho¶ng d-íi 16%. Ng-îc l¹i, kh«ng cã sù
thay ®æi ®èi víi tinh bét ng« nÕp. Mét sè tÝnh chÊt kh¸c cña tinh bét oxi ho¸ b»ng
natri hypoclorit lµ nh¹y c¶m víi xanh metylen mµ cã kh¶ n¨ng thay ®æi mµu cña
chÊt nhuém. C¸c h¹t tinh bét ch-a biÕn tÝnh kh«ng cã sù hÊp thô chän läc nµy.
Mét sè tÝnh chÊt hãa häc cña tinh bét ®· ®-îc kh¶o s¸t trong suèt qu¸ tr×nh
oxi ho¸ b»ng natri hypoclorit. Mét sè t¸c gi¶ ®· nghiªn cøu sù thay ®æi tÝnh chÊt lÝ
ho¸ cña tinh bét trong suèt qu¸ tr×nh oxi hãa b»ng natri hypoclorit d-íi ¶nh h-ëng
cña kiÒm .
Sù t¹o ra nhãm cacboxyl vµ cacbonyl, sù ®øt liªn kÕt glucorit x¶y ra trong
suèt qu¸ tr×nh oxi ho¸ phô thuéc vµo møc ®é ph¶n øng. Nãi chung khi møc ®é ph¶n
øng t¨ng lªn th× träng l-îng ph©n tö gi¶m, ®é nhít thùc gi¶m, sè nhãm cacbonyl vµ
nhãm cacboxyl t¨ng, t-¬ng quan gi÷a sè nhãm cacbonyl vµ cacboxyl phô thuéc vµo
®iÒu kiÖn ph¶n øng (35).
Qu¸ tr×nh oxi ho¸ lµm gi¶m ®é nhít hoÆc lµm t¨ng ®é ch¶y cña hå. V× thÕ nã
cã thÓ hå hãa trong n-íc ë nhiÖt ®é thÊp h¬n tinh bét ch-a biÕn tÝnh. Nãi chung khi
møc ®é oxi ho¸ t¨ng th× ®é láng t¨ng. Tuy nhiªn, khi xö lÝ ë nång ®é natri hypoclorit
thÊp d-íi ®iÒu kiÖn axit nhÑ hoÆc kiÒm lo·ng, hay qu¸ tr×nh oxi ho¸ b»ng c¸ch ®iÖn
ph©n dung dÞch kiÒm natri clorua th× ®é nhít thùc t¨ng lªn (15).
Theo Farley vµ Hixton, tinh bét oxi ho¸ cã nhiÖt ®é hå ho¸ thÊp h¬n tinh bét
ban ®Çu phô thuéc vµo møc ®é oxi ho¸, møc ®é oxi ho¸ cµng cao th× nhiÖt ®é hå ho¸
cµng gi¶m. Víi ph-¬ng ph¸p nµy ®é nhít cña tinh bét gi¶m trong suèt qu¸ tr×nh hå
ho¸. Sau khi hå ho¸ trong n-íc nãng vµ l¹nh, d¹ng hå cña tinh bét oxi ho¸ kh«ng
®Æc lªn vµ gÇn nh- ë tr¹ng th¸i láng. V× vËy tinh bét oxi ho¸ ®-îc sö dông ®Ó æn
®Þnh d¹ng hå trong mét sè s¶n phÈm .
Kh¶ n¨ng ph©n líp vµ æn ®Þnh hå tinh bét oxi ho¸ cao h¬n so víi tinh bét
biÕn tÝnh axit. §ã lµ thuéc tÝnh chñ yÕu ®Ó ph¸t hiÖn sù hiÖn diÖn cña nhãm
cacboxyl trong ph©n tö tinh bét trong suèt qu¸ tr×nh oxi ho¸.
KÕt qu¶ nghiªn cøu cña Felton vµ c¸c céng sù cho thÊy d¹ng hå cña tinh bét
oxi ho¸ b»ng natri hypoclorit øng dông rÊt tèt trong s¶n xuÊt b¸nh kÑo g«m. Trong
s¶n xuÊt kÑo g«m, tinh bét biÕn tÝnh b»ng natri hypoclorit ®-îc sö dông réng r·i h¬n
16
so víi biÕn tÝnh b»ng axit v× kh¶ n¨ng æn ®Þnh cña nã cao h¬n khi cã mÆt cña ®-êng
(15) vµ cho vÞ hoµn thiÖn h¬n so víi tinh bét biÕn tÝnh b»ng axit.
Tinh bét oxi ho¸ bëi natri hypoclorit cã khuynh h-íng t¹o mµng ®ång nhÊt, Ýt
bÞ co l¹i vµ Ýt bÞ g·y h¬n so víi nh÷ng lo¹i tinh bét biÕn tÝnh b»ng axit hoÆc ch-a
biÕn tÝnh. D¹ng mµng cña nã cã kh¶ n¨ng hoµ tan trong n-íc cao h¬n so víi tinh bét
ch-a biÕn tÝnh hoÆc biÕn tÝnh b»ng axit. Thuéc tÝnh nµy lµ do nhãm -a n-íc
cacboxyl ®-îc h×nh thµnh trong qu¸ tr×nh oxi ho¸.
1.2.4.2. BiÕn tÝnh b»ng xö lÝ tæ hîp ®Ó thu tinh bét keo ®«ng
Tinh bét khi xö lÝ tæ hîp sÏ x¶y ra qu¸ tr×nh oxi ho¸ tinh bét b»ng oxi ho¸ vµ
cã thÓ ozon tho¸t ra trong ph¶n øng. Ngoµi ra, cßn x¶y ra ph¶n øng thuû ph©n tõng
phÇn tinh bét d-íi t¸c dông cña axit. Khi t¨ng møc ®é biÕn tÝnh th× träng l-îng ph©n
tö tinh bét, ®é nhít cña hå vµ nhiÖt ®é hå ho¸ gi¶m. §Æc tr-ng cña ph-¬ng ph¸p nµy
lµ tinh bét cã kh¶ n¨ng t¹o ®«ng cao, kh«ng cßn mïi ®Æc biÖt vµ cã ®é tr¾ng cao.
Tinh bét keo ®«ng ®-îc sö dông lµm chÊt æn ®Þnh trong s¶n xuÊt kem vµ cã thÓ
dïng thay thÊ aga – aga vµ agaroit (15).
1.2.4.3. BiÕn tÝnh b»ng c¸ch g¾n thªm nhãm photphat
Cã thÓ biÕn tÝnh tinh bét thµnh tinh bét dihydrro photphat khi mét nhãm chøc
cña H3PO4 ®-îc este ho¸ víi nhãm OH cña tinh bét hay tinh bét monohydro
photphat nÕu hai nhãm chøc cña axit H3PO4 ®-îc este ho¸ (15). §Æc tÝnh cña biÕn
tÝnh tinh bét b»ng c¸ch g¾n thªm nhãm photphat lµ t¨ng kh¶ n¨ng t¹o gel, t¨ng ®é
nhít, t¹o hçn hîp kÕt dÝnh h¬n vµ gel t¹o thµnh bÒn khã tho¸i ho¸.
Tinh bét biÕn tÝnh b»ng c¸ch g¾n thªm nhãm photphat ®-îc sö dông trong
c«ng nghiÖp s¶n xuÊt giÊy, dÖt, chÊt kÕt dÝnh. Ngoµi ra, cßn sö dông trong y häc ®Ó
t¹o mµng máng nh»m xö lÝ da bÞ th-¬ng vµ bÞ báng.
1.2.4.4. BiÕn tÝnh tinh bét b»ng c¸ch t¹o liªn kÕt ngang
Tinh bét khi cho t¸c dông víi axit boric th× nã sÏ cã tÝnh chÊt kh¸c, khi ®ã
bèn nhãm cña hai m¹ch tinh bét n»m gÇn nhau t¹o thµnh phøc axit boric.
Nãi chung, ph©n tö bÊt kÓ nµo cã kh¶ n¨ng ph¶n øng víi hai (hoÆc nhiÒu h¬n)
nhãm hydroxyl ®Òu t¹o ®-îc liªn kÕt ngang gi÷a c¸c m¹ch tinh bét. §Ó t¹o tinh bét
biÕn tÝnh dïng trong thùc phÈm vµ trong kü thuËt, ng-êi ta dïng epiclohidrin vµ
natri metaphotphat lµm t¸c nh©n ph¶n øng.
Ng-êi ta thÊy r»ng chØ cÇn ®-a mét liªn kÕt ngang øng víi mét tr¨m gèc
glucoz¬ th× ®· cã thÓ lo¹i trõ ®-îc sù cè kh«ng mong muèn cña tinh bét còng nh-
17
æn ®Þnh ®-îc ®é nhít cña hå. Trong tr-êng hîp dïng oxiclophotphat ®Ó lµm t¸c
nh©n th× s¶n phÈm thu ®-îc cã thÓ dïng lµm nhùa trao ®æi cation.
Mét tÝnh kh¸c cña tinh bét biÕn tÝnh nµy dai h¬n, dßn h¬n vµ cøng h¬n. Do
®ã nã ®-îc dïng ®Ó r¾c lªn mÆt cña g¨ng tay phÉu thuËt b»ng cao su ®Ó tiÖt trïng
kh«ng bÞ dÝnh. C¸c tinh bét cã liªn kÕt ngang cßn lµ thµnh phÇn cña dung dÞch ®Ó
khoan dÇu má, lµ thµnh phÇn cña s¬n, cña gèm, lµm chÊt kÕt dÝnh trong c¸c viªn
than, lµm chÊt mang c¸c chÊt ®iÖn li trong pin kh« (15).
1.2.4.5. BiÕn tÝnh b»ng axit
D-íi t¸c dông cña axit, mét phÇn liªn kÕt gi÷a c¸c ph©n tö vµ trong ph©n tö
tinh bét bÞ ®øt lµm cho kÝch th-íc tinh bét gi¶m ®i vµ ta thu ®-îc tinh bét cã tÝnh
chÊt míi.
Ng-êi ta th-êng biÕn tÝnh tinh bét b»ng c¸ch khuÕch t¸n huyÒn phï tinh bét
(36 - 40%) trong dung dÞch axit v« c¬ råi khuÊy ®Òu ®Õn nhiÖt ®é nhá h¬n nhiÖt ®é
hå ho¸ cña tinh bét (th-êng 40 -600C) trong kho¶ng thêi gian mét ®Õn nhiÒu giê.
Khi ®¹t ®Õn ®é nhít hay ®¹t ®Õn ®é biÕn h×nh theo yªu th× axit ®-îc trung hoµ vµ
tinh bét thu håi b»ng c¸ch läc hay li t©m, röa vµ sÊy kh«. Nång ®é axit, nhiÖt ®é,
nång ®é tinh bét vµ thêi gian thuû ph©n kh¸c nhau tuú thuéc vµo nhµ s¶n xuÊt (27).
Axit v« c¬ th-êng sö dông lµ HCl, H2SO4. Theo Ferrara th× hçn hîp axit HCl
vµ HF dïng ®Ó xö lÝ tinh bét sÏ t¹o gel chËm h¬n nhiÒu khi xö lÝ HCl riªng rÏ. Trong
qu¸ tr×nh biÕn tÝnh tinh bét th× ph¶n øng axit g©y ra sù thuû ph©n liªn kÕt glucozit
trong ph©n tö tinh bét nh- sau:
+
OH
OH
O
O
OH
O
O
O
O
CH2OH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
OH
H
H2O
OH
OH
OH
OH
OH
Do sù thuû ph©n nµy mµ m¹ch tinh bét ng¾n bít. §èi víi tinh bét ®· ph©n t¸n
th× liªn kÕt (1,4) α - D - glucozit nh¹y c¶m víi sù ph©n gi¶i axit h¬n so víi nh÷ng
®iÓm ph©n nh¸nh (1,6 ) α - D. Tuy nhiªn, trong tinh bét, nh÷ng phÇn chøa nhiÒu liªn
kÕt (1,4) α - D- glucozit ®Òu cã mÆt trong vïng kÕt tinh h¹t. V× vËy mµ liªn kÕt (1,6 )
α - D- glucozit trë nªn nh¹y c¶m vµ dÔ tiÕp cËn h¬n víi sù thuû ph©n axit.
Sù thuû ph©n axit x¶y ra ë hai b-íc sau:
Sù tÊn c«ng tr-íc hÕt vµo v« ®Þnh h×nh, giµu Ap. §Æc biÖt lµ nh÷ng
®iÓm ph©n nh¸nh (1,6 ) α - D - glucozit dÔ bÞ tÊn c«ng.
18
Sau ®ã tÊn c«ng chËm ch¹p vµo vïng kÕt tinh vµ vïng cã tæ chøc cao
cña Ap vµ Am.
S¶n phÈm cña sù thuû ph©n kh«ng hoµn toµn tinh bét gäi lµ dextrin. Dextrin
lµ hçn hîp cña mono, oligo vµ polysacarit. Tuú theo nguån gèc vµ ®iÒu kiÖn thuû
ph©n, møc ®é thuû ph©n mµ s¶n phÈm thu ®-îc kh¸c nhau vÒ c¶ chÊt l-îng vµ ph¹m
vi sö dông. S¶n phÈm ®a d¹ng nªn tªn gäi cña chóng trong th-¬ng m¹i còng rÊt kh¸c
nhau vÝ dô tinh bét ‘s«i lo±ng’ (thin boiling starch), kÑo Bristish (Bristish gum),
dextrin tr¾ng (white dextrin), dextrin thùc phÈm (canary dextrin), m¹ch nha (starch
syrup) (33). Tªn chung cña chóng lµ gluxidex cã kÌm theo chØ sè DE (Dextrose
Equivalent) ®Ó chØ kh¶ n¨ng khö tÝnh theo glucoz¬) cña lo¹i gluxidex ®ã. §-êng
glucoz¬ tinh khiÕt cã chØ sè DE = 100. S¶n phÈm cã chØ sè DE < 20 gäi lµ malto –
dextrin vµ DE > 20 gäi lµ syro glucoz¬ kh« (dried glucoza syrup). Gluxidex th-¬ng
phÈm lµ d¹ng bét mÞn thu ®-îc b»ng ph-¬ng ph¸p sÊy phun dung dÞch thuû ph©n
tinh bét (9).
TÝnh chÊt cña tinh bét biÕn tÝnh b»ng axit
Tinh bét biÕn tÝnh b»ng axit cã sù thay ®æi nhiÒu vÒ tÝnh chÊt so víi tinh bét
ch-a biÕn tÝnh vµ cã thªm nh÷ng ®Æc tÝnh míi, chØ cßn gièng tinh bét ban ®Çu ë
h×nh d¹ng vËt lÝ, chØ cã sù thay ®æi nhá vÒtÝnh l-ìng chiÕt mµ kh«ng cã sù thay ®æi
trùc tiÕp vÒ h×nh d¹ng h¹t.
§é nhít cña hå tinh bét biÕn tÝnh b»ng axit gi¶m thÊp. Sù gi¶m ®é nhít cña
hå tinh bét biÕn tÝnh b»ng axit lµ do ph¸ huû vïng ®Þnh h×nh gi÷a c¸c mixen cña h¹t
vµ lµm yÕu cÊu tróc cña h¹t råi dÉn ®Õn sù ph¸ huû h¹t ngay c¶ khi h¹t tr-¬ng kh«ng
®¸ng kÓ (27). Nguyªn nh©n lµm gi¶m ®é nhít cña hå tinh bét lµ do ®é hoµ tan cña
nã trong n-íc s«i rÊt lín còng cã nghÜa lµ pha gi¸n ®o¹n cña nã gi¶m ®i.
ChØ sè kiÒm cña tinh bét biÕn tÝnh b»ng axit t¨ng lªn. ChØ sè kiÒm lµ l-îng
kiÒm 0.1 M tiªu tèn ®Ó hoµ tan 10 g tinh bét kh« ë nhiÖt ®é s«i trong thêi gian 1 giê.
ChØ sè kiÒm cã liªn quan ®Õn nhãm andehit. Khi kÝch th-íc ph©n tö tinh bét nhá th×
sè l-îng nhãm andehit t¨ng lªn. §iÒu nµy ph¶n ¸nh sù t¨ng chØ sè kiÒm theo qu¸
tr×nh thuû ph©n.
Khèi l-îng ph©n tö cña tinh bét biÕn tÝnh gi¶m, møc ®é trïng hîp còng
gi¶m. VÝ dô, møc ®é trïng hîp (Pn) cña tinh bét khoai t©y gi¶m liªn tôc theo thêi
gian. Cïng thuû ph©n tinh bét b»ng HCl 0,2 N ë 450C th× sau 1 giê biÕn tÝnh møc ®é
trïng hîp lµ 1630, sau 4 giê gi¶m xuèng cßn 990. KÝch th-íc ph©n tö tinh bét gi¶m
19
nhê vµo sù thuû ph©n b»ng axit nghÜa lµ sè nhãm khö t¨ng lªn khi møc ®é thuû ph©n
t¨ng. Nã ®-îc ®o b»ng chØ sè kiÒm. ChØ sè kiÒm t¨ng khi møc ®é thuû ph©n t¨ng.
Tinh bét biÕn tÝnh b»ng ph-¬ng ph¸p axit cã ®é bÒn mµng cao. V× vËy nã
thÝch hîp trong viÖc øng dông ®Æc tÝnh t¹o gel, t¹o mµng cho s¶n phÈm. §é bÒn gel
cña tinh bét t¨ng lªn b»ng c¸ch hiÖu chØnh ®iÒu kiÖn s¶n xuÊt. V× vËy nÕu d-íi ®iÒu
kiÖn th-êng mµ sù biÕn ®æi ®-îc tiÕn hµnh víi H2SO4 0.1 N ë thêi gian ph¶n øng th×
sÏ t¹o thµnh tinh bét biÕn tÝnh cã ®é bÒn gel lín (26).
1.3. øng dông cña tinh bét biÕn h×nh
Mét s¶n phÈm ®¹t chÊt l-îng cao phï hîp víi thÞ hiÕu ng-êi tiªu dïng cÇn
®¹t mét trong nh÷ng yªu cÇu nh-: tr¹ng th¸i gel, ®é nhít s¸nh, ®é xèp, ®é cøng, ®é
dai. VÒ mÆt thÈm mÜ cña s¶n phÈm yªu cÇu: ®é trong, ®é ®ôc, tÝnh kÕt cÊu (nh·o
nhuyÔn, mÞn, t¹o bät), mµu s¾c… Tinh bét biÕn tÝnh cã mét vai trß quan träng trong
viÖc t¹o ra c¸c tÝnh chÊt trªn cña s¶n phÈm øng dông mµ tinh bét kh«ng biÕn tÝnh ®«i
khi kh«ng cã ®-îc. Trªn c¬ së tham kh¶o c¸c nghiªn cøu vµ tµi liÖu cña mét sè t¸c
gi¶ (15), (21), (30), (33) chóng t«i cã thÓ tæng hîp nh÷ng kh¶ n¨ng cã thÓ øng dông
tinh bét biÕn h×nh trong c«ng nghiÖp thùc phÈm nh- sau:
1.3.1. Kh¶ n¨ng t¹o gel
Nh÷ng lo¹i tinh bét nh- tinh bét ng« hay bét ngò cèc cã hµm l-îng Am cao
cã thÓ s¶n xuÊt ra nh÷ng s¶n phÈm cã tÝnh t¹o gel. C¸c d¹ng biÕn tÝnh axit cña
nh÷ng lo¹i tinh bét nµy cã kh¶ n¨ng t¹o gel lín h¬n d¹ng kh«ng biÕn tÝnh cña
chóng. Tinh bét s¾n d©y biÕn tÝnh axit còng nh- tinh bét ng« biÕn tÝnh oxi ho¸ t¹o ra
gel mÒm h¬n, do ®ã nã ®-îc øng dông ®Ó t¹o gel mÒm cho c¸c s¶n phÈm thuéc lo¹i
møt qu¶ ®«ng.
1.3.2. Kh¶ n¨ng t¹o ®é xèp, ®é cøng
Víi tinh bét cã hµm l-îng Am cao th× cã thÓ t¹o ra nh÷ng s¶n phÈm cã ®é
cøng tèt, nÕu nh- sö dông ®ñ n¨ng l-îng nÊu chÝn tinh bét vµ ph¸ vì ph©n tö Am ®Ó
chóng liªn kÕt l¹i t¹o thµnh gel cøng. Tinh bét ng« biÕn tÝnh vµ c¸c dextrin chøa
hµm l-îng Am cao ®-îc sö dông ®Ó t¹o ®é cøng cho c¸c s¶n phÈm thuéc lo¹i
phomat.
C¸c lo¹i dong riÒng, tinh bét ng«, tinh bét s¾n sau khi biÕn tÝnh axit cã ®é
hoµ tan cao dïng ®Ó thay thÕ mét phÇn nguyªn liÖu trong s¶n phÈm b¸nh quy t¹o ®é
xèp vµ ®é dßn cho b¸nh.
1.3.3. Kh¶ n¨ng t¹o ®é trong, ®é ®ôc cho s¶n phÈm
20
- Xem thêm -
.PDF 
55 
61 
133 
