Tìm hiểu về tinh bột của các loại củ và lương thực - Ứng dụng của chúng trong chế biến thực phẩm

Tinh bột là polysaccarit chủ yếu có trong hạt, củ, thân cây và lá cây. Một lượng tinh bột đáng kể có trong các loại quả như chuối và nhiều loại rau trong đó xảy ra sự biến đổi thuận nghịch từ tinh bột thành đường glucozơ phụ thuộc vào quá trình chín và chuyển hóa sau thu hoạch. Tinh bột có vai trò dinh dưỡng đặc biệt lớn vì trong quá trình tiêu hóa chúng bị thủy phân thành đường glucozơ là chất tạo nên nguồn calo chính của thực phẩm cho con người. Tinh bột giữ vai trò quan trọng trong công nghiệp thực phẩm do những tính chất lý 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 chất kết dính trong công nghệ sơn. Các tính chất “sẵn có” của tinh bột có thể thay đổi nếu chúng bị biến hình (hóa học hoặc sinh học) để thu được những tính chất mới, thậm chí hoàn toàn mới lạ. Bài tiểu luận này sẽ trình bày vấn đề: “Tìm hiểu về tinh bột của các loại củ và lương thực. Ứng dụng của chúng trong chế biến thực phẩm.”

doc68 trang | Chia sẻ: lvbuiluyen | Lượt xem: 8944 | Lượt tải: 6download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Tìm hiểu về tinh bột của các loại củ và lương thực - Ứng dụng của chúng trong chế biến thực phẩm, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
MỞ ĐẦU ♦●♦ Tinh bột là polysaccarit chủ yếu có trong hạt, củ, thân cây và lá cây. Một lượng tinh bột đáng kể có trong các loại quả như chuối và nhiều loại rau trong đó xảy ra sự biến đổi thuận nghịch từ tinh bột thành đường glucozơ phụ thuộc vào quá trình chín và chuyển hóa sau thu hoạch. Tinh bột có vai trò dinh dưỡng đặc biệt lớn vì trong quá trình tiêu hóa chúng bị thủy phân thành đường glucozơ là chất tạo nên nguồn calo chính của thực phẩm cho con người. Tinh bột giữ vai trò quan trọng trong công nghiệp thực phẩm do những tính chất lý 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 chất kết dính trong công nghệ sơn. Các tính chất “sẵn có” của tinh bột có thể thay đổi nếu chúng bị biến hình (hóa học hoặc sinh học) để thu được những tính chất mới, thậm chí hoàn toàn mới lạ. Bài tiểu luận này sẽ trình bày vấn đề: “Tìm hiểu về tinh bột của các loại củ và lương thực. Ứng dụng của chúng trong chế biến thực phẩm.” Giới thiệu chung về tinh bột: Tinh bột là chất dinh dưỡng dự trữ của thực vật.Tinh bột do cây xanh quang hợp nên.Tinh bột có nhiều trong các hạt, củ, quả. Trong thực vật, tinh bột thường có mặt dưới dạng không hoà tan trong nước. Do đó có thể tích tụ một lượng lớn ở trong tế bào mà vẫn không bị ảnh hưởng đến áp suất thẩm thấu. Các hyđrat cacbon đầu tiên được tạo ra ở lục lạp do quang hợp, nhanh chóng được chuyển thành tinh bột. Tinh bột ở mức độ này được gọi là tinh bột đồng hoá, rất linh động, có thể được sử dụng ngay trong quá trình trao đổi chất hoặc có thể được chuyển hoá thành tinh bột dự trữ ở trong hạt, quả, củ, rễ, thân và bẹ lá. Trong nước nóng từ 65oC trở lên , tinh bột tan thành dung dịch keo, gọi là hồ tinh bột.Cấu trúc phân tử của tinh bột (C6H10O5)n. Tinh bột có nhiều trong các hạt lương thực, do đó lương thực được xem là nguyên liệu chủ yếu để sản xuất tinh bột cũng như những sản phẩm có liên quan đến tinh bột. Ta có thể chia tinh bột thực phẩm thành ba hệ thống: hệ thống tinh bột của các hạt ngũ cốc hệ thống tinh bột của các hạt họ đậu hệ thống tinh bột của các củ I.1 Cấu tạo của hạt tinh bột: Cấu tạo bên trong của hạt tinh bột khá phức tạp. Hạt tinh bột có cấu tạo lớp, trong mỗi lớp đều có lẫn lộn các amiloza dạng tinh thể và amilopectin sắp xếp theo phương hướng tâm.Nhiều lớp đồng tâm xếp xung quanh một điểm gọi là rốn hạt. Cấu tạo của hạt tinh bột Nhờ phương pháp hiển vi điện tử và nhiễu xạ tia X thấy rằng trong hạt tinh bột “nguyên thuỷ” các chuỗi polyglucozit của amiloza và amilopectin tạo thành xoắn ốc với ba gốc glucozơ một vòng. Tinh bột Các hạt tinh bột là những tinh thể đa hình phụ thuộc vào nguồn gốc xuất xứ trong đó hai loại polime được sắp xếp đối xứng xuyên tâm. Bên trong hạt tinh bột có phần kết tinh do amiloze và phần phân nhánh của amilopectin tạo thành làm cho chúng không tan trong nước lạnh và tương đối trơ với các enzyme thuỷ phân. Trong tinh bột của các hạt ngũ cốc, các phân tử có chiều dài từ 0,35-0,7µm, trong khi đó chiều dày của một lớp hạt tinh bột là 0,1 µm. Hơn nữa, các phân tử lại xắp xếp theo hướng tâm nên các mạch glucozit của các polysaccarit phải ở dạng gấp khúc nhiều lần. Các mạch polysaccarit sắp xếp hướng tâm tạo ra độ tinh thể: các mạch bên của một phân tử amilopectin này nằm xen kẽ giữa các mạch bên của phân tử kia. Ngoài cách sắp xếp bên trong như vậy, mỗi hạt tinh bột còn có vỏ bao phía ngoài. Đa số các nhà nghiên cứu cho rằng vỏ hạt tinh bột khác với tinh bột bên trong, chứa ít ẩm hơn và bền đối với các tác động bên ngoài. Trong hạt tinh bột có lỗ xốp nhưng không đều. Vỏ hạt tinh bột cũng có lỗ nhỏ do đó các chất hòa tan có thể xâm nhập vào bên trong bằng con đường khuếch tán qua vỏ. Cấu trúc tinh thể của tinh bột I.2 Hình dáng, đặc điểm, kích thước của tinh bột: Trong thực vật tinh bột ở dạng nhỏ được giải phóng sau khi tế bào bị phá vỡ, tùy theo dạng nguyên liệu, tinh bột có hình dáng và kích thước khác nhau: hình tròn, hình bầu dục, hình đa giác… Hình dáng, thành phần hoá học và những tính chất của tinh bột phụ thuộc vào giống cây, điều kiện trồng trọt, quá trình sinh trưởng của cây… Tinh bột gạo: hạt tinh bột có kích thước nhỏ 3÷8μm, được bao bằng vỏ protein cứng, có dạng hình đa giác. Tinh bột mì: gồm một loại các hạt có kích thước từ 20÷35μm và một số loại hạt nhỏ có kích thước trung bình và nhỏ 2÷10μm, có hình dạng elip hay hình tròn. Tinh bột sắn (khoai mì): hạt tinh bột sắn có kích thước trung bình từ 1,5÷30μm, có hình bầu dục. Kích thước hạt khác nhau sẽ dẫn đến hạt có những tính chất khác nhau như: nhiệt độ hồ hoá, khả năng hấp phụ xanh metylen, hạt nhỏ thường có cấu tạo chặt trong khi hạt lớn có cấu tạo xốp. Bảng I.1: Đặc điểm của một số hệ thống tinh bột. Nguồn Kích thước hạt, nm Hình dáng Hàm lượng amiloza, % Nhiệt độ hồ hoá, 0C Hạt ngô 10-30 Đa giác hoặc tròn 25 67-75 Lúa mì 5-50 Tròn 20 56-80 Lúa mạch đen 5-50 Tròn dài 46-62 Đại mạch 5-40 Bầu dục 68-90 Yến mạch 5-12 Đa giác 55-85 Lúa 2-10 Đa giác 13-35 70-80 Đậu đỗ 30-50 Tròn 46-54 60-71 Kiều mạch 5-15 Tròn dẹp Chuối 5-60 Tròn 17 Khoai tây 1-120 Bầu dục 23 56-69 Khoai lang 5-50 Bầu dục 20 52-64 Sắn 5-35 Tròn Dong riềng 10-130 Bầu dục 38-41 I.3 Thành phần hóa học của hạt tinh bột: Tinh bột được cấu tạo từ hai loại polysaccharide hoàn toàn khác nhau về tính chất vật lý và hóa học là amylose và amylopectin. Dạng lò xo không phân nhánh gọi là amilozơ Dạng phân nhánh gọi là amilopectin Amylopectin molecule Amylose molecule Phần tan trong nước là amilozơ Phần không tan trong nước là amilopectin ● Tùy theo từng loại nguyên liệu, thành phần amylose và amylopectin trong tinh bột khác nhau. Bảng I.2: Thành phần amylose và amylopectin của một số loại tinh bột Loại tinh bột Amylose, % Amylopectin, % Gạo 18,5 81,5 Nếp 0,3 99,7 Bắp 24 76 Đậu xanh 54 46 Khoai tây 20 80 Khoai lang 19 81 Khoai mì 17 83 I.3.1 Amylose: Amylose là loại mạch thẳng, chuỗi dài từ 500-2000 đơn vị glucozơ, liên kết nhau bởi liên kết α – 1,4- glucoside.Trong không gian, nó cuộn lại thành hình xoắn ốc và được giữ bền vững nhờ các liên kết hyđrô. Amylose thường ở dạng kết tinh có lớp hydrate bao quanh xen kẽ với các amylose kết tinh không có lớp hydrate. Amylose có trọng lượng phân tử khoảng 50.000÷160.000, do cấu trúc mạch thẳng, amylose có gốc hydroxyl tự do nhiều nên dễ hoà tan trong nước ấm. Tuy nhiên, ở dạng tinh thể không bền vững nên khi để yên tinh thể sẽ tách ra. Trong hạt tinh bột hoặc trong dung dịch hoặc ở trạng thái thoái hóa amiloza thường có cấu hình mạch giãn, khi thêm tác nhân kết tủa vào, amiloza mới chuyển thành dạng xoắn ốc. Mỗi vòng xoắn ốc gồm 6 đơn vị glucozơ. Đường kính của xoắn ốc là 12,97 A0, chiều cao của vòng xoắn là 7,91A0 Các nhóm hydroxyl của các gốc glucozơ được bố trí ở phía ngoài xoắn ốc, bên trong là các nhóm C-H. Một phần cấu trúc Amylose Amylose bắt màu xanh với Iodine, màu này mất đi khi đun nóng, hiện màu trở lại khi nguội. Amylose bị kết tủa bởi rượu butylic.Trong phân tử amylose có một đầu có tính khử và một đầu không có tính khử. I.3.2Amylopectin: Amylopectin có cấu tạo vô định hình, có dạng phân nhánh. Ngoài liên kết α-1,4 glucozid, các phân tử glucose còn liên kết với nhau theo liên kết α-1,6 glucozid. Cấu trúc phân tử bao gồm một mạch trung tâm thẳng chứa liên kết α-1,4 glucozid, từ mạch này phát ra các nhánh phụ dài chừng vài chục gốc glucose. Amylopectin có khối lượng phân tử nằm trong khoảng 500 ngàn đến 1000000 dalton. Các amylopectin thường phân bố ở bên ngoài hạt tinh bột. Sự khác biệt giữa amiloza và amilopectin không phải luôn luôn rõ nét. Bởi lẽ ở các phân tử amiloza cũng thường có một phần nhỏ phân nhánh do đó cũng có những tính chất giống như amilopectin. Cấu tạo của amilopectin còn lớn và dị thể hơn amiloza nhiều. Trong tinh bột tỉ lệ amiloza/amilopectin khoảng ¼. Tỉ lệ này có thể thay đổi phụ thuộc thời tiết, mùa vụ và cách chăm bón. Amylopectin tác dụng với Iod tạo thành màu tím đỏ. Amylopectin chỉ tan được trong nước ở nhiệt độ cao tạo thành dung dịch có độ nhớt cao và rất bền vững. Amylopectin không có khả năng tạo phức với butanol và các hợp chất hữu cơ khác, không bị hấp phụ trên cellulose. Mảnh cấu trúc của amylopectin I.4 Các phản ứng tiêu biểu của tinh bột: I.4.1 Phản ứng thủy phân: Một tính chất quan trọng của tinh bột là quá trình thủy phân liên kết giữa các đơn vị glucozơ bằng axít hoặc bằng enzym. Axit có thể thủy phân tinh bột ở dạng hạt ban đầu hoặc ở dạng hồ hóa hay dạng past, còn enzym chỉ thủy phân hiệu quả ở dạng hồ hóa. Một số enzym thường dùng là α- amilaza, β- amilaza. Axit và enzym giống nhau là đều thủy phân các phân tử tinh bột bằng cách thủy phân liênkết α -D (1,4) glycozit. Đặc trưng của phản ứng này là sự giảm nhanh độ nhớt và sinh ra đường. Sự thủy phân của tinh bột trãi qua các giai đoạn sau: Hình:Phản ứng thủy phân của tinh bột Các nhóm hydroxyl trong tinh bột có thể bị oxi hóa tạo thành andehyt, xeton và tạo thành các nhóm cacboxyl. Quá trình oxi hóa thay đổi tùy thuộc vào tác nhân oxi hóa và điều kiện tiến hành phản ứng. Quá trình oxi hóa tinh bột trong môi trường kiềm bằng hypoclorit là một trong những phản ứng hay dùng, tạo ra nhóm cacboxyl trên tinh bột và một số lượng nhóm cacbonyl. Quá trình này còn làm giảm chiều dài mạch tinh bột và tăng khả năng hòa tan trong nước, đặc biệt trong môi trường loãng. Các nhóm hydroxyl trong tinh bột có thể tiến hành ete hóa, este hóa. Một số monome vinyl đã được dùng để ghép lên tinh bột. Quá trình ghép được thực hiện khi các gốc tự do tấn công lên tinh bột và tạo ra các gốc tự do trên tinh bột ở các nhóm hydroxyl. Những nhóm hydroxyl trong tinh bột có khả năng phản ứng với andehyt trong môi trường axit. Khi đó xảy ra phản ứng ngưng tụ tạo liên kết ngang giữa các phân tử tinh bột gần nhau. Sản phẩm tạo thành không có khả năng tan trong nước. I.4.2 Phản ứng tạo phức: Phản ứng rất đặc trưng của tinh bột là phản ứng với iot. Khi tương tác với iot, amiloza sẽ cho phức màu xanh đặc trưng. Vì vậy, iot có thể coi là thuốc thử đặc trưng để xác định hàm lượng amiloza trong tinh bột bằng phương pháp trắc quan. Để phản ứng được thì các phân tử amiloza phải có dạng xoắn ốc để hình thành đường xoắn ốc đơn của amiloza bao quanh phân tử iot.Các dextrin có ít hơn 6 gốc glucozơ không cho phản ứng với iot vì không tạo được một vòng xoắn ốc hoàn chỉnh. Axit và một số muối như KI, Na2SO4 tăng cường độ phản ứng. Amiloza với cấu hình xoắn ốc hấp thụ được 20% khối lượng iot, tương ứng với một vòng xoắn một phân tử iot. Amilopectin tương tác với iot cho màu nâu tím. Về bản chất phản ứng màu với iot là hình thành nên hợp chất hấp thụ. Ngoài khả năng tạo phức với iot, amiloza còn có khả năng tạo phức với nhiều chất hữu cơ có cực cũng như không cực như: các rượu no, các rượu thơm, phenol, các xeton phân tử lượng thấp. I.4.3 Tính hấp phụ của tinh bột: Hạt tinh bột có cấu tạo lỗ xốp nên khi tương tác với các chất bị hấp thụ thì bề mặt trong và ngoài của tinh bột đều tham dự. Vì vậy trong quá trình bảo quản, sấy và chế biến cần phải hết sức quan tâm tính chất này. Các ion liên kết với tinh bột thường ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ của tinh bột. Khả năng hấp thụ của các loại tinh bột phụ thuộc cấu trúc bên trong của hạt và khả năng trương nở của chúng. I.4.4 Khả năng hấp phụ nước và khả năng hòa tan của tinh bột: Xác định khả năng hấp thụ nước và khả năng hòa tan của tinh bột cho phép điều chỉnh được tỉ lệ dung dịch tinh bột và nhiệt độ cần thiết trong quá trình công nghiệp, còn có ý nghĩa trong quá trình bảo quản, sấy và chế biến thủy nhiệt. Rất nhiều tính chất chức năng của tinh bột phụ thuộc vào tương tác của tinh bột và nước (tính chất thủy nhiệt, sự hồ hóa, tạo gel, tạo màng). Ngoài ra, nó cũng là cơ sở để lựa chọn tinh bột biến hình thích hợp cho từng ứng dụng cụ thể. Ví dụ: Để sản xuất các sản phẩm nước uống hòa tan như cà phê, trà hòa tan thì nên chọn tinh bột biến hình nào có độ hòa tan cao nhất. I.5 Những tính chất vật lí của huyền phù tinh bột trong nước: I.5.1 Tính hút ẩm và tính hòa tan: Khả năng hút ẩm của tinh bột khá hơn do hạt tinh bột có cấu trúc xốp. Khi độ ẩm tương đối của không khí. φ = 75% thì khả năng hút ẩm của tinh bột lên đến 10,33%, khi φ = 100% thì khả năng hút ẩm đến 20,92%. Ở nhiệt độ thường tinh bột không hòa tan trong nước, tinh bột cũng không hòa tan trong ete, rượu, sunfua cacbon, clorofoc… Tinh bột hòa tan trong môi trường kiềm tốt hơn là trong môi trường trung tính hoặc axit vì kiềm có tác dụng ion hóa từng thành phần do đó làm cho phân tử polisaccarit hydrat hóa tốt hơn. Ngoài ra, tinh bột bị kết tủa trong cồn, vì vậy cồn là một tác nhân tốt để tăng hiệu quả thu hồi tinh bột I.5.2 Tính chất thủy nhiệt và sự hồ hóa của tinh bột : Khi hòa tan tinh bột vào nước do kích thướt phân tử của tinh bột lớn nên đầu tiên các phân tử sẽ xâm nhập vào giữa các phần tử tinh bột. Tại đây chúng sẽ tương tác với nhóm hoạt động của tinh bột, quay cực, các phổ hồng ngoại và hàm lượng glucoza, tạo ra lớp vỏ nước làm cho lực liên kết ở mắt xích nào đó của phân tử tinh bột bị yếu đi, do đó phân tử tinh bột bị xê dịch rồi bị “rão” ra và bị trương lên. Nếu sự xâm nhập của phân tử nước vào tinh bột dẫn đến quá trình trương không hạn chế nghĩa là làm bung được các phân tử tinh bột thì hệ thống chuyển thành dung dịch. Quá trình trương này luôn luôn đến trước quá trình hòa tan. Dĩ nhiên, với tinh bột để đạt được trạng thái này còn phụ thuộc vào điệu kiện bên ngoài là nhiệt độ. Ái lực của dung môi (nước) với tinh bột được biễu diễn bằng phương trình nhiệt động sau: ΔF = ΔU - TΔS Trong đó ΔF – sự biến thiên năng lượng tự do từ trạng thái đầu đến trạng thái cuối của hệ. ΔU – biến thiên nội năng của hệ T - nhiệt độ tuyệt đối. ΔS - biến thiên entropy của hệ Sự hòa tan sẽ xảy ra khi giảm năng lượng tự do ΔF của hệ. ΔF phụ thuộc ΔU và ΔS. Ở các quá trình tự xảy ra thì entropy của hệ có khuynh hướng tăng do đó TΔS tăng, vì số hạng này là âm nên sự biến thiên entropy của hệ cô lập luôn luôn làm giảm năng lượng tự do nghĩa là luôn luôn góp phần vào sự hòa tan. Sự biến thiên nội năng ΔU là hàm của năng lượng tương tác của phân tử dung môi với phân tử tinh bột. Nếu lực tương tác giữa các phân tử của hai pha ( tinh bột và nước) vượt lên trên lực tương tác giữa các phân tử trong mỗi pha thì ΔU < 0 và quá trình hòa tan sẽ tốt hơn. Nếu lực tương tác giữa các phân tử tinh bột và nước bé hơn lực tương tác phân tử trong mỗi pha thì ΔU >0 và sẽ có hoặc không có sự hòa tan, phụ thuộc vào sự tương quan giữa ΔU và TΔS. Khi ΔU = TΔS thì sự gia nhiệt không đáng kể sẽ chuyển hệ thống từ trạng thái không tan thành hòa tan vì khi tăng nhiệt độ, số hạng entropy tăng nhanh hơn nội năng rất nhiều. Thí nghiệm về hòa tan đã chứng tỏ khi ΔU > 0 thì entropy là yếu tố quyết định. Trong phân tử tinh bột có chứa các nhóm có cực mạnh, theo thường lệ thì chúng hòa tan trong nước. Khi tinh bột ở trạng thái tự nhiên thì các phân tử thường liên kết với nhau bằng liên kết hydro rất bền nên khi ở trong nước lạnh có thể hấp thụ nước một cách thuận nghịch nhưng rất nhỏ. Ngoài ra, hạt tinh bột lại có lớp vỏ bao bọc nên để phá hủy được cấu trúc này đòi hỏi một năng lượng đáng kể. Người ta thấy rằng khi ở nhiệt độ bình thường tinh bột hấp thụ 25 – 50% nước mà hạt vẫn chưa trương. Người ta nhận thấy ở 600C tinh bột ngô hấp thụ 100% nước ( so với trọng lượng ban đầu), khi ở 700C thì hấp thụ 1000% nước và khi trương nở cực đại tinh bột có thể hấp thu đến 2500% nước. Sự phá hủy hạt có thể xem như giới hạn tự nhiên giữa hai trạng thái khác nhau của tinh bột : tinh bột ban đầu với mức độ hydrat hóa khác nhau và dung dịch keo của tinh bột. Nhiệt độ để phá vỡ hạt chuyển tinh bột từ trạng thái đầu có mức độ hydrat hóa khác nhau thành dung dịch keo gọi là nhiệt độ hồ hóa. Các hạt tinh bột có kích thướt khác nhau, từ nguồn khác nhau sẽ khác nhau về nhiệt độ chuyển trạng thái. Hạt lớn bị hồ hóa đầu tiên, hồ bé nhất sẽ hồ hóa sau cùng. Ở hạt tinh bột bé có cấu tạo chặt các phân tử liên kết với nhau bằng một số lớn liên kết hydro rất bền do đó việc phá vỡ hạt khi hồ hóa ở hạt lớn và hạt nhỏ phải xảy ra ở nhiệt độ khác nhau. Vì vậy nhiệt độ hồ hóa không phải là một điểm mà là một khoảng nhiệt độ. Nhìn chung quá trình hồ hóa ở tất cả các loại tinh bột đều giống nhau : ban đầu độ nhớt của hồ tinh bột tăng dần lên sau đó qua một cực đại rồi giảm xuống. Dưới đây là khoảng nhiệt độ hồ hóa của một số tinh bột. ( Bảng I .1) Nhiệt độ hồ hóa cũng phụ thuộc vào thành phần amiloza và amilopectin. Amiloza sắp xếp thành chùm song song được định hướng chặt chẽ hơn Amilopectin vốn có xu hướng cuốn lại thành hình cầu, có cấu trúc khó cho nước đi qua. Các ion được liên kết với tinh bột cũng sẽ có ảnh hưởng đến độ bền của các liên kết hydro giữa các yếu tố cấu trúc bên trong của hạt. Khi giữa các phần của các chuỗi có chứa những ion mang điện tích cùng dấu thì sẽ đẩy nhau do đó làm lung lay cấu trúc bên trong của hạt kết quả là làm thay đổi nhiệt độ hồ hóa. Bảng I .3 : Tinh Bột Nhiệt độ ban đầu, 0C Nhiệt độ trung bình, 0C Nhiệt độ cuối, 0C Ngô 62 66 70 Ngô nếp 63 68 72 Ngô giàu Am (55%) 67 80 Một số hạt ở 1000C vẫn chưa bị phá hủy Thóc 68 74,5 78 Lúa mì 59,5 62,5 64 Sắn 52 59 64 Khoai tây 58 62 66 Các muối vô cơ khi ở nồng độ thấp sẽ phải phá hủy liên kết hydro nên làm tăng độ hòa tan của tinh bột, ngược lại nồng độ muối cao sẽ làm giảm sự hydrat hóa phân tử tinh bột và làm kết tủa chúng. Sự hồ hóa tinh bột cũng có thể xảy ra ở nhiệt độ thấp trong môi trường kiềm. Vì kiềm làm ion hóa từng phần do đó làm cho sự hydrat hóa phân tử tinh bột tốt hơn. Các chất không điện ly như đường, rượu cũng có ảnh hưởng đến nhiệt độ hồ hóa và làm cho nhiệt độ hồ hóa tăng lên. Ảnh hưởng của dung dịch 20% các đường khác nhau đến nhiệt độ hồ hóa theo trật tự sau: Sacaroza > Glucoza > Socboza > Maltoza Với rượu thì có trật tự sau : Glixerin > Izopropanol > Etanol > Propanol Độ trong của hồ : Tinh bột đã hồ hóa thương có một độ trong suốt nhất định. Độ trong suốt này có ý nghĩa rất quan trọng đối với nhiều sản phẩm thực phẩm có chứa tinh bột, đặc biệt là làm tăng giá trị cảm quan của các thực phẩm này. Người ta nhận thấy tinh của các hạt cốc loại nếp, tinh bột của củ, rễ củ thường cho hồ trong suốt hơn tinh bột của các hạt cốc bình thường (hạt tẻ) Sự có mặt của các chất khác nhau cũng sẽ có ảnh hưởng đến độ trong suốt đó. Các đường thường làm tăng đáng kể độ trong suốt của hồ tinh bột từ các loại hạt cốc. Ngược lại, các chất nhũ hóa như glixerinmonosterat lại làm hồ mất trong. Các chất hoạt động bề mặt như natri laurilsulfat dễ tạo phức với amiloza cũng làm tăng độ trong của hồ . I.5.3 Tính chất nhớt – dẻo của hồ tinh bột: Một trong những tính chất quan trọng của tinh bột có ảnh hưởng đến chất lượng và kết cấu của nhiều sản phẩm thực phẩm là độ nhớt và độ dẻo. Phân tử tinh bột chứa nhiều nhóm hydroxyl có khả năng liên kết được với nhau làm cho phân tử tinh bột tập hợp lại đồ sộ hơn, giữ nhiều phân tử nước hơn khiến cho dung dịch có độ đặc, độ dính, độ dẻo và độ nhớt cao hơn, do đó các phân tử di chuyển khó khăn hơn. Tính chất này càng thể hiện mạnh mẽ hơn ở những tinh bột loại nếp (tinh bột giàu amilopectin). Yếu tố chính ảnh hưởng đến độ nhớt của dung dịch tinh bột là đường kính biểu diễn của phân tử hoặc của các hạt phân tán. Đường kính này sẽ phụ thuộc vào các yếu tố sau : - Đăc tính bên trong của phân tử như khối lượng, kích thước, thể tích, cấu trúc và sự bất đối xứng của phân tử. - Tương tác của tinh bột với dung môi (nước) gây ảnh hưởng đến sự trương, sự hòa tan và cầu hydrat hóa bao quanh phân tử. - Tương tác của các phân tử tinh bột với nhau quyết định kích thước của tập hợp. Nồng độ tinh bột, pH, nhiệt độ, ion Ca 2+, tác nhân oxy hóa, các thuốc
Luận văn liên quan