Sản xuất tinh bột biến tính GVHD: Nguyễn Thị Hiền MỤC LỤC CHƯƠNG 1: NGUYÊN LIỆU: 1.1 Sắn: 1.1.1 Giới thiệu: 1.1.1 Giới thiệu: .4 1.1.3 Cấu tạo củ sắn .5 1.1.3 Cấu tạo củ sắn 1.1.4 củ sắn 1.1.4 củ sắn .7 1.1.6 Thành phần hóa học c 1.1.6 Thành phần hóa học c .7 1.1.7 : Các dạng hư hỏng sắn .17 1.1.7 : Các dạng hư hỏng sắn 17 1.1.8 Chỉ tiêu ch 17 1.1.8 Chỉ tiêu ch .17 1.2 để đà .20 1.2.1 i đâu chế biến tới đ 20 1.2.1 i đâu chế biến tới đ 20 1.2.2 : Chỉ tiêu cảm 20 1.2.2 : Chỉ tiêu cảm 20 1.2.3 tối đa 0.1mg/l 21 1.2.3 tối đa 0.1mg/l .21 1.3 hơng có vi sinh vật gây bệnh 21 1.4 O 22 1.5 .22 thức cấu tạo: 23 Trang Sản xuất tinh bột biến tính GVHD: Nguyễn Thị Hiền NaOH 23 HCl 23 1.7 ến tr 26 1.8 nước phải đảm 27 1.9 vách trống vào n 30 1.10 ĩa th 34 1.11 0, 150, 260 mesh 37 1.12 Số lần dao động sàng phút: 520 lần 37 1.13 Ly tâm: .37 1.14 Góc nửa đỉnh nón từ 30-50 o 40 1.15 Sữa tinh bột sau ly 40 1.16 bằn 43 điểm : khó điều ch 47 1.17 trình, tiêu thụ 47 3.1.1 ng lớn 47 3.1.1 ng lớn 47 3.1.2 Hình 17 : 47 3.1.2 Hình 17 : 47 3.1.3 chất lượng: 47 3.1.3 chất lượng: 47 3.1.5 5gtinhbt crss-lnk .48 3.1.5 5gtinhbt crss-lnk 48 3.1.6 g Arsnc: ≤ 48 3.1.6 g Arsnc: ≤ 48 1.18 fu/g 49 1.19 Escherichia coli .49 1.20 ần nhiều 49 a 10%) Sản phẩm phải chứa lượ 58 Trang Sản xuất tinh bột biến tính GVHD: Nguyễn Thị Hiền iện t ợng thoái .62 Trang Sản xuất tinh bột biến tính GVHD: Nguyễn Thị Hiền CHƯƠNG 1: NGUYÊN LIỆU: 1.1 Sắn: 1.1.1 Giới thiệu: Cây sắn – sắn – (tên khoa học Manihot esculenta Crantz), số loại có củ mọc 80 quốc gia có khí hậu nhiệt đới ẩm giới Nó có nguồn gốc từ lưu vực sông Amazone, Nam Mỹ phát triển tới nước Châu Phi Đông Nam Châu Á Ở nước ta sắn trồng khắp nơi từ Bắc chí Nam, trồng nhiều tỉnh trung du thượng du Bắc Bộ như: Phú Thọ, Tuyên Quang, Hịa Bình,… Bảng : Tên sắn nước khác nha Tên nước Tên sắn Indonesia Ubi Kaspe Nam Mỹ Manioca Yucca Mandioca Aipim Châu Phi Manioc Cassava Ấn độ Tapioca Thái Lan kettella Cassava Sắn có nhiều loại, chúng khác thời gian sinh trưởng, chiều cao, hàm lượng độc tố, màu sắc thân cây, lá, vỏ củ thịt củ Nhưng ý nghĩa kinh tế tính chất cơng nghệ chế biến, người ta thường dựa vào hàm lượng cyanohydrin HCN để phân thành loại chính: Trang Sản xuất tinh bột biến tính GVHD: Nguyễn Thị Hiền  Sắn ngọ: bao gồm tất loại mà hàm lượng độc tố thấp sắn đỏ, sắn trắng, sắn vàng,… sắn có loại củ nạc sắn trắng, sắn vàng sắn chuối có loại cuống dài, nhiều rễ, nạc sắn đỏ, cao nên dễ bị đổ gió to Hàm lượng HCN nhỏ 50mg/kg sắn tươi Ta ăn mà khơng bị ngộ độc, hàm lượng tinh bột thấp, suất thấp  Sắn đắn: hay gọi sắn dự, thấp (khơng cao q 1.2m), bị đổ gió to, cho suất cao, củ nạc, nhiều tinh bột (trên 20%) nhiều mủ độc tố (hàm lượng HCN lớn 50mg/kg sắn tươi) Vì sắn đắng nhiều tinh bột, nạc củ nên hiệu kinh tế chế biến cao để thu sản phẩm có chất lượng tốt địi hỏi quy trình công nghệ phức tạp để loại trừ dịch bào hàm lượng độc tố cao nên không sử dụng làm thức ăn tươi mà dựng để sản xuất tinh bột hay sắn 1.1.2 1.1.3 Cấu tạo củ sắn Cây n t i sinh t ng lâu năm, có ch u cao 1-5m, thân có lõi n h c phân nhánh Các có thùy sâu, ng chân t Thơng thường, có từ – 10 củ phát triển tỏa tròn xung quanh gốc trình làm đặc thứ cấp tế bào nhu mô gỗ (xylem parenchyma cell) Củ có dạng hình trụ thn dài, thường có độ dài từ 15 – 100 cm với đường kính từ – 15cm Đường kính thường khơng theo chiều dài thân củ, phần gần cuống to gần chi nhỏ Hình dạng củ khơng đồng nhất, có củ thẳng, củ cong, có củ lại biến dạng cục Càng gần chi củ mềm xơ phát triển sau Do thu hoạch khó giữ cho củ nguyên vẹn, khó khăn bảo quản tươi Sắn trồng nơi đất xốp bề mặt củ phẳng, trồng nơi đất rắn củ bị biến dạng bề mặt củ lồi lõm Những đặc điểm có ảnh hưởng tới thời gian hiệu suất rửa tạp chất Cấu tạo củ sắn gồm phần chín h Trang Sản xuất tinh bột biến tính GVHD: Nguyễn Thị Hiền  Vỏ gỗ (hay chu bì) (periderm: chiếm khoảng 0.5 – 3% khối lượng tồn củ, có chức bảo vệ bên ngồi củ khỏi tác động ngoại cảnh; màu sắc trắng, vàng, nâu… Vỏ gỗ mỏng (khoảng 0.2 – 0.3mm), thành phần chủ yếu cellulose, khơng có tinh bột, dễ bị trúc đào chuyên chở bảo quản tươi điều kiện thích hợp hình thành lớp vỏ chỗ xây xát Trong chế biến tách vỏ gỗ tốt  Vỏ cùi (cortex): chiếm khoảng – 20% khối lượng toàn củ, dày – 2mm nằm vỏ gỗ Vỏ cùi mềm, thành phần cellulose chính, vỏ cùi cịn có chứa từ – 8% tinh bột số hợp chất khác như: sắc tố, độc tố, enzyme, tannin, thành phần vi lượng khác Các chất dịch bào có ảnh hưởng xấu tới chất lượng sắn tươi sau đào gây khó khăn chế biến Phần tiếp giáp với thịt củ gồm tế bào hình ống, xếp vành theo chu vi thịt củ So với tế bào vịng ngồi tế bào chứa nhiều dịch bào hơn, đồng thời hàm lượng nước cao, sau đào dễ gây tượng chạy nhựa ảnh hưởng đến chất lượng thịt sắn  Thịt sắn (starchy flesh): chiếm phần lớn khối lượng củ sắn, cấu tạo chủ yếu từ tế bào mô mềm, chứa hạt tinh bột, nguyên sinh chất, đường chất vi lượng khác Trong tế bào thịt sắn có chứa dịch bào so với vỏ cùi Ngồi tế bào mơ mềm cịn có tế bào thành cứng mà thành phần chủ yếu cellulose Các tế bào tạo thành lớp xơ, thường nhiều cuống, chỗ mọc rễ, nơi củ bị biến dạng sắn lưu niên Các lớp xơ làm giảm hiệu suất máy nghiền Hàm lượng tinh bột tập trung nhiều phần sát vỏ cùi, sâu vào lớp thịt sát lõi lượng tinh bột lại lượng đạm tăng thêm phần so với lớp bên n  ài Lõi củ: thường nằm củ, chạy suốt từ cuống tới chuôi củ Càng sát cuống lõi lớn nhỏ dần phía chi củ Lõi chiếm từ 0.3-1% khối lượng tồn củ Cấu tạo chủ yếu cellulose, hemicellul Trang Sản xuất tinh bột biến tính GVHD: Nguyễn Thị Hiền Ngồi thành phần trên, củ sắn cịn có cuống, rễ chi Các phần nhiều cellulose, tinh bột Nếu củ có cuống dài nhiều rễ chế biến khăn.1 : Mặt cắt ngang 1.1.4 củ sắn 1.1.5 1.1.6 Thành phần hóa học c củ sắn: Thành phần hoá học củ sắn dao động khoảng rộng tuỳ thuộc vào giống, khí hậu, điều kiện chăm bón, thời gian t oạch.2g : Thành phần hóa học Độ ẩm Tinh bột1 Đường Protein Trang Lipid Xơ Tro Sản xuất tinh bột biến tính 70.25 21.45 GVHD: Nguyễn Thị Hiền 5.13 1.1 0.4 1.11 0.54  ủ sắn (%) Nước: Hàm lượng ẩm củ sắn tươi cao thay đổi theo thời gian thu hoạch Lượng ẩm cao khiến cho việc bảo quản củ tươi  hó khăn Tinh bột: Tinh bột thành phần quan trọng củ sắn Hàm lượng tinh bột củ sắn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: điều kiện khí hậu, giống, thời gian thu hoạch, • o quản… Nếu thu hoạch sớm, hàm lượng tinh bột thấp, hàm lượng chất hòa tan cao Như chế biến sắn non hiệu thu hồi tinh bột thấp mà gặp nhiều khó khăn việc bảo quản nguyên l • u tươi Nếu thu hoạch trễ, củ sắn nhiều xơ, hàm lượng tinh bột không cao phần tinh bột bị thủy phân thành đường để cung cấp chất dinh dưỡng cho mầm phát triển Sắn già khó ế biến Tinh bột sắn có màu trắng Trong q trình sản xuất củ nghiền chưa bóc vỏ, tinh bột thu thường có màu tối Màu xám tinh bột sắn ảnh hưởng tới chất lượng giá sản phầm Củ sắn tinh bột sắn thường có pH khoảng – 6.3 Theo tiêu chuẩn Viện tiêu chuẩn Ấn Độ, loại sắn ăn có pH khoảng 4.7 – 7.0 Cịn theo tiêu chuẩn Mỹ, loại sắn tốt có pH từ 4.5 – 6.5 độ ac thấp Quan sát SEM, hạt tinh bột sắn có kích thước µtừ 5- 40 m, hạt kích thước lớn 25 – 35mm, hạt nhỏ – 15mm nhiều hình dạng, chủ yếu hình trịn, bề mặt nhẵn, bên mặt có chỗ lõm hình nón núm nh Khi hạt tinh bột sắn bị vỡ, quan sát rãnh tạo cấu trúc xốp hạt Các rãnh vơ định hình kéo dài từ bề mặt tới tâm hạt tạo thành lỗ xốp Chính lỗ xốp giúp nước thâm nhập làm trương nở tinh bột, phá vỡ liên kết hydro phân tử cấu trúc tinh thể, tạo điều kiện cho tác dụng phân hủy enzyme Tinh bột sắn có cấu trúc tương đối xốp, liên kết phân tử cấu trúc tinh thể yếu, dễ bị phân hủy tác nhân acid, enzyme so với loại tinh bột khác bắ gạo Trang Sản xuất tinh bột biến tính GVHD: Nguyễn Thị Hiền Tinh bột bao gồm hai th • h phần: Amylose • 15-25% Amylopectin 5% 2 : Cấu trúc hóa học c mylos3h : Cấu trúc hóa học ylopectin Trang Sản xuất tinh bột biến tính GVHD: Nguyễn Thị Hiền Tinh bột sắn có hàm lượng amylopectin phân tử lượng trung bình tương đối cao, 215000g/mol so với 30500, 130000, 224500 276000 tương ứng với bắp, tinh bột lúa mì, tinh bột khoai tây tinh bột bắp sáp Hàm lượng amylose nằm khoảng – 29% nói chung đa số giống sắn có tỷ lệ amylose – 18% Tinh bột sắn có tính chất tương tự loại tinh bột chứa nhiều amylopectin độ nhớt cao, xu hướng thối hóa thấp độ ền gel cao Tinh bột sắn có nhiệt độ hồ hóa khảg 58.5 – 70 o C ovới 56 – 66 o C khoai â 62 – 72 o C tinh bột bắp Việc tạo dẫn xuất tinh bột nhờ liên kết ngang hay việc thêm chất có hoạt tính bề mặt thay đổi nhi độ hồ hóa Độ nhớt tính chất quan trọng giúp tinh bột có nhiều ứng dụng chất làm đặc công nghiệp thực phẩm, chất hồ vải công nghiệp dệt hay chất phủ công nghiệp giấy Tinh bột lúa mì, bắp tinh bột gạo có độ nhớt thấp tinh bột sắn tinh bột khoai tây Khả hồ hóa sớm, độ nhớt cao tinh bột sắn thể lực liên kết yếu phân tử tinh bột cấu trúc hạt Xử lý hóa học vật lý (gia nhiệt, xử lý áp suất hơi, thêm chất hóa học, thay đổi pH môi trường) có mặt chất protein, chất béo, chất có hoạt tính bề mặt có ành hưởng tới độ nhớt inh bột sắn Độ nở độ hịa tan tinh bột tính chất quan trọng khác loại tinh bột Lực nở hiểu thể tích khối lượng lớn mà tinh bột đạt nở tự nước Khả nở hòa tan cao tinh bột sắn lần lại thể lực liên kết yếu cấu trúc hạt Sự có mặt gốc ester có khả ion hóa, chất phụ gia chất có hoạt tính bề mặt, biến tính mặt hóa học…đều có ảnh hưởng đến khả trương nở hòa tan a tinh bột Tinh bột sắn dạng paste có độ cao có khả trương nở tốt xu thối hóa thấp Khi làm nguội hồ tinh bột nồng độ cao, phân tử polysaccharide tạo dạng cấu trúc gel Cấu trúc gel tinh bột sắn có độ bền cao so với nhiều loại ngũ cốc khác nên có nhiều ứng dụng cơng nghiệp thực phẩm, đặc biệt sản phẩm phải bảo quản tron Trang 10 Sản xuất tinh bột biến tính 3.1.5 GVHD: Nguyễn Thị Hiền 5gtinhbt crss-lnk 50ml nước, gia hiệt lắc đutạo dạng paste Để nguội đo pH Ch ỉ ti â u ho h ọ c: Tro (% ximum): 0.2% Cellulose (cm /50g tin bột ướt, maxmum): 0.2% Tạp chấtká pm, maximum): 00Hàm l ng kim loại nặng: Pb ≤ µg 3.1.6 g Arsnc: ≤ /g dạng As O Thủy ngâ ≤ μg/g Hàm lư g phosphor: ≤ 0.04% h ỉ ti â u vi sinh: Tổng v sinh vật: ≤ 4000 cfu/g m men: ≤ 200 cfu/g Nấm mốc: ≤ 200 Trang 48 Sản xuất tinh bột biến tính GVHD: Nguyễn Thị Hiền 1.18 fu/g 1.19 Escherichia coli - khơng có Coliform: ≤ 400 cfu/100g Samonella: khơng có mặt 25g Ứng dụng sản phẩm: Tinh bột biến tính cross-link thường sử dụng dạng paste cần độ nhớt cao đồng thời có tính chống lại tác động làm biến dạng Chỉ lượng tinh bột cross-link đủ trường hợp sản phẩm tinh bột bị đun nấu khoảng thời gian ngắn áp - ất khí Những q trình cần đun nấu liên tục cần lượng nhiều tinh bột cross-link Tinh bột cross-link giúp hỗ trợ cho trình tạo cấu trúc dạng paste: đun nóng dịng nước nóng trực tiếp bơm vào dịch huyền phù tinh bột phương pháp xử lý nhiệt hiệu có nhược điểm phá huỷ cấu trúc hạt tinh bột Nhưng giá thành thiết bị rẻ tạo thành sản phẩm dạng paste nhanh chóng nên phương pháp đựơc sử dụng rộng rãi Hệ thống sử dụng hiệu trường hợp cần nhiệt độ áp suất cao Bằng kính hiển vi, người ta cho thấy hạt tinh bột bị phá huỷ từ tiếp xúc với dòng nước vào khoảng thời gian xử lý nhiệt ngắn phá vỡ thể rõ ràng sau Sự bốc cách mãnh liệt nước nhiệt khối paste làm “nổ” hạt tinh bột Rất hạt cịn sót lại sau q trình xử lý nhiệt chúng khơng có tăng cường, gia cố tinh bột cross-link Các nhà sản xuất tinh bột cần phải cung cấp sản phẩm có khả chịu đựng điều kiện trình chế biến điều kiện đun nóng có áp suất Để làm - ều cần thực cross-link tinh bột mức độ khác cho nhu cầu khác Tinh bột cross-link dựng tác nhân làm đặc tìm thấy nhiều sản phẩm bánh pie nhân trái thị trường, bao gồm loại tươi, đơng lạnh loại đóng hộp Nó sử dụng hiệu súp đóng hộp, nước thịt, nước sauce tiệt trùng sau nắp Tinh bột cross-link dạng paste chất làm đặc phổ biến loại thực phẩm Trung Hoa độ trong, búng, có khuynh hướng tạo gel thấp Những ứng dụng baogồm loại thực phẩm - hư thức ăn trẻ em, bột bắp nghiền, củ cải đường Harvard, tráng miện g Đan Mạch sauce spaghetti Tinh bột áo ngồi salad 1.20 ần nhiều oss-link pH thấp thúc đẩy giảm độ nhớt trình chuẩn bị bảo quản lớp áo Trang 49 Sản xuất tinh bột biến tính GVHD: Nguyễn Thị Hiền Phụ lục Tinh bột biến tín  ngồi tinh bột liên kếtn  ng cịn có nhiều dạng  ến tính khác Theo Thái  an phân loại  u: Bằng phương pháp vậtl  : Tinh bột hồ hoá trướ  Tinh bột xử lý nhiệt ẩ  Tinh bột sắn dạng h  (sago) Bằng phương pháp hoá học : Tinh  ột sắn xử lý acid Tinh  t sắn dextrin ho  Tinh bột  ắn oxy hoá Tinh bột sắn ether ho  (hydroxyl- propyl) Tinh bột sắn ester hoá: Orten  succinate Acetylate Tinh b  sắn phosphate- monoester Tinh  t sắn liên kết ngang: di- tinh bột phos  ate Tinh bột sắn biến tính kép: Di- i  bột phosphate  cetylate Di- tinh bột phosphat  hydroxyl- propyl Tinh bột  ắn thuỷ phân sản phẩm khác : Trang 50 Sản xuất tinh bột biến tính GVHD: Nguyễn Thị Hiền  ltosedextrin Đường  glucose fructose Polyol: so  itol, mannitol Acid amin: MSG (mì chính), Lysine i Acid hữu cơ: acid citric Rượu: ethanol, acetoe butenol Đặc điểm số dạng tinh bột biến tính khác: T h bột sắn biến tính phương pháp vật lý : Bị biến tính tác động vật lý: cắt, trộn hay xử lý a hiệt Các sản phẩm phổ biến tinh bột alph tinh bột xử lý nhiệt ẩm nhận sau trình nhiệt Tinh bột alpha (hay tinh bột hồ hoá trước) : Được quan tâm vào cuối nhữ năm 1980 bể n • i cá trình • hái Lan ngư • ni cần loại Trang 51 Sản xuất tinh bột biến tính GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 52 Sản xuất tinh bột biến tính GVHD: Nguyễn Thị Hiền • t kết dính Sữa tinh bột sắn (19.5 - 20% chất khơ, pH= - 7) Bồn chứa Sấy trục (160 - 170oC) Thùng chứa dạng phễu xoay Cyclone Sàng (rây) Đóng gói ong nước lạnh Các tính chất đặc trưng: Độ cao Khơng có mùi lạ Chấ b ng màu tốt Độ nhớt ca Hình 18 : Quy trình sản xuất tinh bột alpha Tinh bột xử lý nhiệt ẩm : Sản xuất từ hồ ngâm lắng dựng để tách tinh bột sắn Phần tinh bột sắn lắng đáy hồ có độ ẩm khoảng 50% sấy qua đêm nhiệt độ 50- 80%, sau Trang 53 Sản xuất tinh bột biến tính GVHD: Nguyễn Thị Hiền tinh bột rây mịn đóng gói Dưới tác dụng nhiệt độ, tác dụng nhiệt ẩm làm đứt liên kết phân tử, làm phá huỷ cấu trúc hạt tinh bột hồ hoá, tái liên hợp phần phân tử sấy sau Sản phẩm coi bột sắn với tên: Tao Starch Loại tinh bột dựng để nâng cao ch lượng cho nhiều loại bánh ngọt, bánh nhân hoa tráng miệng thay cho việc dựng tinh bột sắn thơng thường Hiện nay, quy trình cơng nghệ sản xuất bột sắn bắt đầu việc ngâm tinh bột sắn khô qua đêm hồ lát gạc c men (ceramic) lỏng xi-măng Độ ẩm bánh tinh bột khoảng 50% tinh bột sấy mặt sàn nóng nh bột sắn dạng hạt (sago) (bột cọ): Quy trình sản xuất bột c ọ dạng hạt gồm xử lý nhiệt ẩm xử lý học Tinh bột sắn ẩ hình cầu cách lắc m qua đêm t rong hồ ceramiới 50% tạo dạng ên tục sấy nhiệt độ 250- 300 o C làm nguội sấy lần (50- 80 o C sang nóng phân loại đóng gói Khi nấu, hạt ti ii bột có tính chấ rấtt đặc biệt: bên ngồib mặt hạt mềm suốt bên lại cứng đục Tinh bột sắn biến tính phương pháp hố học : Tinh bột sắn bị biến tính nhiều loại hợp chất khác Dựa chất biến đổi xảy phân tử tinh bột, Kovalx • ia (1994) chia tih bột biến tính phương pháp hóa học thành loại: tinh bột bị cắt tinh bột bị thay Nhóm tinh bột cắt : thường có độ nhớt thấp, mạch tinh bột bị cắt acid, chất oxy hoá vài loại muối Kết phân tử tinh bột xảy tượng đứt gãy liên kết glycoside liên kết khác, giảm trọng lượng, xuất số liên kết phân tử Cấu trúc hạt tinh bột bị phá vỡ nhiều, nhiên chúng giữ nguyên Tinh bột bị cắt theo kiểu có nhiều ứng dụng như: tinh bột hịa tan dùng thí nghiệm phân tích hố học Tinh bột biến tính acid dựng để phủ giấy, tăng độ bền giấy nên cải Trang 54 Sản xuất tinh bột biến tính GVHD: Nguyễn Thị Hiền iện chất lượng in… Trong công nghệ thực phẩm, tinh bột loại dựng để tạo cấu trúc el sản xuất bánh kẹo Tinh bột oxy hố xếp vào nhóm Một số loại tinh bột bị oxy hoá KMnO môi trường acid thay agar, pectin sản xuất bánh kẹo, kem, sản phẩm sữa sản phẩm đồ hộp Các sản phẩm bị oxy hoá yếu dùng sản xuất bánh mì để cải thiện tính chất học, tăng khả nănihí bột nhào, giảm thời gian lên men tăng chất lượng bánh inh bột bị oxy hoá hypochloride, H O , HI muối chúng sử dụng rộng rãi cơng nghiệp giấy Một dạng biến tínháà tinh bột xử lý ẩm, hạt tinh bột trương nở nước có mặt chất hố học khác muối H PO , methylcellulose… dẫn đến phá huỷ lần hay hoàn toàn cấu trúc hạt Tinh bột loại sử dụng chất giữ ẩm sản xuất kẹo, kem, bánh pudding, loại bánh mì, mì sợi, nhiều loại thức ăn kiêng Trong trường hợp xử lý độ ẩm cao, tinh bột bị gần hồn tồn tính chất cấu trúc ban đầu, • o dạng tin bột- protein dùng kĩ thuật công nghệ thực phẩm để sản xuất sản phẩm từ thịt cá… Tinh bột thay : nhóm tinh bột mà tính chất chúng thay đổi liên kết với gốc hoá học hay copolymer hoá với hợp chất cao phân tử khác Tnhbột dạng có gốc rượu Carbon thứ 2, 3, tham gia vào phản ứng với hợp chất vô hữu (như H PO muối chúng để tạo tinh bột phosphate) Hai mạch polysaccharide bị gắn vào liên kết dạng cầu nối Trong trường hợp này, tính chất tinh bột bị thay đổi rõ rệt kể lượng chất hoá học sử dụng Thơng thường, tinh bột loại (cịn gọi di- tinh bột) có độ nhớt độ bền dính cao, kế điều kiện đông lạnh C ng sử dụng để sản xuất sản phẩm cần bảo quản lạnh kem, mayonnaise, loại sốt sản phẩm cho trẻ em Khi xử lý tinh bột với acid acetic ta thu tinh bột acetate Hàm lượng nhóm acetate chiếm từ 3- 6% tuỳ điều kiện trình xử lý Tinh bột acetate dùng sản xuất đồ hộp, loại thực phẩm khô, công nghiệp dệt công nghuệp giấy Tinh bột xử lý với số hợp chất nhtư HCOOH, sodiumtrimetaphosphate để nhận dạng biến tính gọi ti bột liên kết ngang, có độ bền nhiệt học cao, sử dụng sản xuất thực phẩm nhiều ngành công nghiệp khác Trang 55 Sản xuất tinh bột biến tính GVHD: Nguyễn Thị Hiền Các loại tinh bột sắn phổ biến nước Đông Nam Á Thái Lan, Việt Nam tinh bột oxy hố tinh bột biến tính acid sử dụng công nghiệp dệt giấy Việc sử dụng tinh bột hydroxyl-ethylate, tinh bột cationic tinh bột lưỡng tính để sử dụng cơng nghiệp giấy na a quy mô nhỏ Tinh bột acetate vàp sphate loại tinh bột dựng phổ biến công nghệ thực phẩm Tinh bột oxy hoá (tinh bột chlorinate) : Tinh bột oxy hoá tạo thành nhờ phản ứng tinh bột sắn NaOCl (sodium hypochloride) môi trường kiềm Tinh bột oxy hoá sử dụng để tạo thành lớp hồ bề mặt giấy rời để tăng cường độ bền cho bề mặt giấy Lượng sửdụng thường từ 40- 50 tấn/ giấy Dựa t n nhu cầu giấy dự báo nước Châu Á, lượng tinh bột oxy hố cần cho ngành cơng nghiệp khoảng 240 ngàn tấn/ năm Tinh bột sắn-nguồn tinh bột nước Châu Á-có số tính chất quan trọng khả tạo màng, tạo dạng paste với độ ca có khả giữ nước độ nhớt có độ bền tốt, nguồn nguyên liệu phù hợp cho công nghiệp giấy khu vực Các tính chất tinh bột sắn oxy hoá nhận phụ thuộc vào điều kiện phản ứng So sánh với tinh bột bị oxy hoá mạnh, oxy hoá tinh bột mức đ b nhẹ (khi tinh bột sắn ứng với 000ppm chlorine hoạt hoá pH 10.5) tạo sản phẩm có độ nhớt dạng paste cao ổn định Tinh bột biến tính acid: Acid (thường HCl) cho vào sữa tinh bột sắn (khoảng 20% chất khô) nhiệt độ thấp nhiệt độ hồ hoá Sau dừng phản ứng trung hồ dung dịch soda, sữa tinh bột đượ cô đặc, loại nước sấy khô Biến tính acid tạo cho tinh bột sắn có độ nhớt thấp 30 cPs pH khoảng 5.0- 6.0 Tính chất loại tính t ó hố thấp so với loại tinh bột khác Quá trình c ảo quản tinh bột Trang 56 Sản xuất tinh bột biến tính GVHD: Nguyễn Thị Hiền n biến tính acid nhiệt độ thấp 70- 85 C không gây tượng tạo lớp màng bồn chứa Tinh bột acetate: Là dạng sử dụng rộng rãi công nghiệp thực phẩm, đặc biệt sản xuất loại gia vị nước chấm thông thường, tạo cho vinyl acetate (tối đa 7.5%) phản ứng với d ữa tinh bột sắn môi trường kiềm Mức độ acetyl hoá c  phép tinh bột acetate dùng cho thực phẩm không u 25% Những dạng tinh bột sắn biến tính khác dùng cho thực phẩm: Tinh bột phosphate monoester (một nhóm H phân tử H PO hay muối chúng thay phân tử tinh bột) sản xuất cách xử lý tinh bột sắn với số hoá chất orthophosphoric acid, sodium orthophosphate, sodium tripolyphosphate Sả  phẩm dùng thực phẩm có nồng độ phosphate tính theo phosphor skhng 0.4% (0.5% tinh bột khoai tây lúa mì) Di tinh bt (di- starch) phosphate: (2 nhóm hydro phân tử H PO hay muối chúng thay phân tử tinh bột) Tinh b ột xử lý với sodium trimetaphosphate, p  sphorus oxychloride Sản phẩm thu phải có nồng độ phosphate khơng vượt q 0.04% (0.14% với tinh bột khoai tây lúa mì) Tinh bột succinate: hoá chất sử dụng phản ứng  ới tinh bột sắn succinic acid, ortenylsuccinic alhydride Sản phẩm thu có hàm lượng gốc ortenylsuccinic khơng q 0.3% Tinh bột hydroxyl-propyl: tinh bột sắn xử lý với propylene ocide (nồng độ t  đa 10%) với propylene chlorohydrine (không 1mg/ kg) Số lượng gốc hydroxyl- propyl sản phẩm không vượt 7.0% Di-starch phosphate hydroxyl- propyl: hợp chất sử dụng để biến tính tinh bột gồm sodium trimetaphosphate, phosphorus oxychloride propylene ocide (với nồ  độ tối đa 10%) hay propylene chlohydrine (không 1mg/ kg) Số lượng gốc hydroxyl- propyl sản phẩm không vượt 4.0% Di-starch phosphate acetylate: tinh bột sắn xử lý với phosphorus oxychloride vinyl acetate (nồng độ không 7.5% hay acetic anhydric Trang 57 Sản xuất tinh bột biến tính GVHD: Nguyễn Thị Hiền a 10%) Sản phẩm phải chứa lượ phosphate tính theo phosphorus khơng q 0.04% (0.14% tinh bột khoai tây lúa mì) CHƯƠNG 4: THÀNH TỰU CÔNG NGHỆ: Mặc dù khoa học kỹ thuật phát triển cho đời nhiều loại tinh bột với tính chất khác nhu cầu sản xuất loại tinh bột có đặc tính riêng biệt cách hiệu ngày tăng Tuy có nhiều phương pháp hố học dựng để biến tính tinh bột cách có hiệu ngưòi tiêu dùng ngày e ngại với sản phẩm sản xuất theo phương pháp hoá học đặc biệt lĩnh vực thực phẩm Vì mà nhà khoa học công nghệ cố gắng nỗ lực để tìm cách biến tính tinh bột kỹ thuật hoá sinh đại nhằm khắc phục nhược điểm phương pháp hóa học cho đời sản phẩm an toàn Việc nghiên cứu sản xuất loại tinh bột giàu amylose hay giàu amylopectin phương pháp biến đổi gene có số thành tựu Mặc dù việc sản xuất giống tinh bột sắn giàu amylose hay amylose pectin với đặc tính cơng nghệ riêng biệt chưa thương mại hoá nhà khoa học trường Đại Học Wageningen, The Netherlands CIAT, Colombia tiến hành nghiên cứu để tạo giống sắn có hay hồn tồn khơng có amylose phục vụ cho thương mại Họ tiến hành đột biến enzyme nhánh – branching enzyme (BE), enzyme granule bound starch synthase I (GBSS I) thu đưọc giống sắn có chứa amylose hay amylose pectin Gần Noda phát triển thêm kỹ thuật chuyển gene khác khoai tây cách chuyển GBSSI c DNA giống khoai tây khơng có chứa amylose vào giống khoai tây khác, kết tạo giống có đặc tính ta mong muốn Điều mở hứa hẹn lớn tương lai việc biến tính tinh bột bằch cách sử dụng kỹ thuật đại lĩnh vực công nghệ sinh học để tác động, điều khiển hàm lượng amylose amylose pectin, thay đổi độ lớn hạt tinh bột, độ dài mạch … để tạo giống tinh  t an tồn có đặc tính hồn tồn phùh với yêu cầu sản xuất giúp đem lại nhiều lợi íc Tác dụng enzyme Enzyme Chức Thủy phân phần Tinh bột bền (Resistant Starch) Alpha-amylose Glucoamylose Trang 58 Sản xuất tinh bột biến tính Tích lũy oligosaccharide GVHD: Nguyễn Thị Hiền Cyclomaltodextrin glucanotransferase Cyclomaltodextrin/ oligosaccharide Isoamylase Thay đổi kích thước CGTase phân tử Chậm q trình thối hóa Thủy phân có chọn lọc Maltogenic Amylase Tinh bột nghèo AM Thay đổi chiều dài α-glucanotransferase mạch Bền rã đông thay đổi nhiệt độ đột ngột Transglycosylation Oligosaccharide/AP nhánh nhiều Maltogenic Amylase α-glucanotransferase o nh sản xuất tiêu dùng Sản xuất tinh bột biến tính enzyme  ột số enzyme sử dụn Trang 59 Sản xuất tinh bột biến tính GVHD: Nguyễn Thị Hiền  rong biến tính t h bột: Hình 19 : Sản phẩm tinh bột biến tính enzyme cá dẫn xuấtcủa Maltogenic amyls: Cyclodextrinase: Chỉ có tác dụgthủy phân đối viamylose tora glucose maltose Ứng dụng : tạo tinh bột có hàm l ợng amylose thấp (từ 20% amylose d i5%)  αnh đ ợc t ợng thối hóa nhiệt độ bảo quản lạnh đông thực phẩm; tạo dung dịch tinh bột có độ nhớt cao h n -glucanotransferase (EC 2.4.1.25) Tác dụng: thủy phân liên kết 1,4-glycoside Trang 60 Sản xuất tinh bột biến tính GVHD: Nguyễn Thị Hiền phn bị thủy phân gắn vàαo vị trí (trê hân tử hay giacác đoạn phân tử vớhau) (transglycosylation) Hình 20 : Các chuyển hóa - gluconotrasfrase Chức : già Trang 61 Sản xuất tinh bột biến tính GVHD: Nguyễn Thị Hiền iện t ợng thoái bền h n thay đổi nhiệt độ đột ngột, cịn có chức giữ cấu tử h ươ ng nhờ cycloa lose TÀI LIỆU THAM KHẢO Bùi Đức Hợi tác gi khác, “Kỹ thuật chế biến lương thực”, NXB Khoa học Kĩ thuật, năm 2006 Cao Văn Hùng, “Bảo quản chế biến ắn”, NXB Nơng nghiệp Đồn Dụ tác giả khác, “Công nghệ máy chế biến lương thực”, NXB Khoa học Kĩ thuật, năm Hồng Kim Anh, Ngơ Kế Sương, Nguyễn Xích Liên, “Tinh bột sắn sản phẩm từ tinh bột sắn”, NXB Khoa học Kĩ thuật, năm 2005 Văn Minh Nhật, “Máy chế biến thực phẩm”, Trường i học Cần Thơ GS.TSKH.Nguyễn Bin, “Các trình thiết bị cơng nghệ hố học thực phẩm”, NXB Khoa họcCambridge Englandv Kĩ thuật, năm 2005 Ann, Charlotte Eliassion, “Starch in food: Structure, function and applications”, Woodhead Publishing Limited, Brannan J.G., Butter .R., Cowell N.D., Lilley A.E.V., “Food engineering operations”, r edition, Elsevier ApplBoca Ratonied Science, 10 ndon & New York, 1990, 700p Fellow P.J., “Food processing technology: principle 11 and practice nd edition, CRC Press, , 2000, 575p Roy I.Whistler, Eugene F.Paschall, “Starch: Chemistry and technology”, N.Y, 1967 Stephen A.M, Phill 12 , William P.A, “Fo 13 cchrides and their applic 14 econd edition (food sc 15 technology), 2006, I 16 759222 www.patents 17 Trang 62 ... điểm số dạng tinh bột biến tính khác: T h bột sắn biến tính phương pháp vật lý : Bị biến tính tác động vật lý: cắt, trộn hay xử lý a hiệt Các sản phẩm phổ biến tinh bột alph tinh bột xử lý nhiệt... vỡ tế bào giải phóng tinh bột hiệu suất tách tinh bột thấp, mặt ác tinh bột không trắng Trang 15 Sản xuất tinh bột biến tính GVHD: Nguyễn Thị Hiền Hàm lượng tannin sắn sản phẩm oxy hoá tannin... monoester Tinh  t sắn liên kết ngang: di- tinh bột phos  ate Tinh bột sắn biến tính kép: Di- i  bột phosphate  cetylate Di- tinh bột phosphat  hydroxyl- propyl Tinh bột  ắn thuỷ phân sản phẩm