Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG 2 TINH BỘT BIẾN TÍNH

CHƯƠNG 2 TINH BỘT BIẾN TÍNH

Tải bản đầy đủ - 0trang

Theo International Numbering System for Food Additives (INS), tinh bột biến tính

(modified starch) được đánh số và đặt tên theo các nhóm sau:

1401 Acid-treated starch

1402 Alkaline treated starch

1403 Bleached starch

1404 Oxidized starch

1405 Starches, enzyme-treated

1410 Monostarch phosphate

1411 Distarch glycerol

1412 Distarch phosphate esterified with sodium trimetaphosphate

1413 Phosphated distarch phosphate

1414 Acetylated distarch phosphate

1420 Starch acetate esterified with acetic anhydride

1421 Starch acetate esterified with vinyl acetate

1422 Acetylated distarch adipate

1423 Acetylated distarch glycerol

1440 Hydroxypropyl starch

1442 Hydroxypropyl distarch phosphate

1450 Starch sodium octenyl succinate [4]

Còn nếu dựa trên bản chất những biến đổi xảy ra trong phân tử tinh bột, Kovalxkaia

chia tinh bột biến tính bằng hố chất thành 2 loại: tinh bột cắt và tinh bột bị thay thế.

Nhóm tinh bột cắt: trong phân tử tinh bột xảy ra hiện tượng phân cắt liên kết C-O giữa

các monome và những liên kết khác, giảm khối lượng phân tử, xuất hiện một số liên kết mới

9



trong và giữa các phân tử. Cấu trúc hạt của tinh bột có thể bị phá vỡ ít nhiều. Nhóm tinh bột

này có rất nhiều ứng dụng như tinh bột biến tính bằng acid được dùng để phủ giấy, tăng độ

bền của giấy, cải thiện chất lượng in...Trong công nghiệp thực phẩm, tinh bột loại này dùng

để tạo cấu trúc gel trong sản xuất bánh kẹo.

Tinh bột oxi hoá cũng được xếp và nhóm này. Một số loại tinh bột được oxi hố bởi

KMnO4 trong mơi trường acid được sử dụng thay thế aga, pectin trong sản xuất bánh kẹo,

kem, các sản phẩm sữa cũng như trong đồ hộp. Các sản phẩm tinh bột oxi hố yếu cũng

được dùng trong bánh mì để làm tăng thời gian giữ khí của bột nhào, giảm thời gian lên men

và tăng chất lượng của bánh. Tinh bột oxi hoá bởi hypoclorit, H2O2, HI và muối của nó

được sử dụng rộng rãi trong cơng nghiệp giấy.

Nhóm tinh bột thay thế: là nhóm tinh bột mà tính chất của chúng thay đổi do các nhóm

hydroxyl ở cacbon 2, 3 và 6 liên kết với các gốc hoá học hay đồng trùng hợp với một hợp

chất cao phân tử khác, hoặc 2 mạch polisaccarit có thể bị gắn vào nhau do các liên kết dạng

cầu nối.

Mức độ biến tính tinh bột được đặc trưng bởi độ thế (Degree of substitution– DS). DS

là số nhóm hiđroxyl bị thế trên một AGU (Anhydrous Glucose Unit). Như vậy, độ thế có

giá trị trong khoảng 0-3. Trong trường hợp này tính chất của tinh bột bị thay đổi rõ rệt.

Thông thường tinh bột loại này có độ nhớt và độ bền kết dính cao (được sử dụng để

sản xuất các sản phẩm cần bảo quản) như tinh bột axetat, tinh bột photphat, tinh bột oxi

hoá... [5]

2.4. Quy định liều lượng sử dụng tinh bột biến tính

2.4.1. Dextrin, tinh bột rang trắng, vàng

INS



Tên phụ gia



1400



Dextrin, tinh bột rang trắng, vàng



Mã nhóm

thực phẩm



Nhóm thực phẩm



ML

(mg/kg)



Ghi chú



10



01.2.1



Sữa lên men (nguyên chất)



GMP



CS243



01.6.1



Pho mát tươi



GMP



CS221,

CS273,

CS275



02.2.2



Mỡ phết, mỡ phết dạng sữa và phết hỗn hợp



GMP



CS253



05.1.1



Hỗn hợp cacao (bột) và bánh cacao



GMP



97&CS105



Các nhóm thực phẩm theo ghi chú 500



GMP



2.4.2. Tinh bột đã được xử lý bằng acid

INS



Tên phụ gia



1401



Tinh bột đã được xử lý bằng acid



Mã nhóm



Nhóm thực phẩm



thực phẩm

01.2.1

01.6.1

05.1.1

06.4.3



Sữa lên men (nguyên chất)

Pho mát tươi



Hỗn hợp cacao (bột) và bánh cacao

Mỳ ống, mì dẹt đã được làm chín và các sản phẩm

tương tự



ML

(mg/kg)

GMP

GMP



Ghi chú

CS243

CS221,CS

273,CS275



GMP



97&CS105



GMP



CS249



GMP



CS166



GMP



CS119,



Cá bao bột, cá phi lê bao bột và sản phẩm thủy

09.2.2



sản bao bột đông lạnh, kể cả nhuyễn thể, giáp xác,

da gai



09.4



Cá, sản phẩm thủy sản lên men hoặc đóng hộp,

kể cả nhuyễn thể, giáp xác, da gai đóng hộp được



CS094



bảo quản hồn tồn

Các nhóm thực phẩm theo ghi chú 500



&CS070

GMP

11



2.4.3. Tinh bột đã được xử lý bằng kiềm

INS



Tên phụ gia



1402



Tinh bột đã được xử lý bằng kiềm



Mã nhóm

thực phẩm

01.2.1

01.6.1



Nhóm thực phẩm

Sữa lên men (nguyên chất)

Pho mát tươi



ML

(mg/kg)

GMP

GMP



Ghi chú

CS243

CS221,CS

273,CS275



02.2.2



Mỡ phết, mỡ phết dạng sữa và phết hỗn hợp



GMP



CS253



05.1.1



Hỗn hợp cacao (bột) và bánh cacao



GMP



97&CS105



GMP



CS249



GMP



CS166



06.4.3



Mỳ ống, mì dẹt đã được làm chín và các sản phẩm

tương tự

Cá bao bột, cá phi lê bao bột và sản phẩm thủy



09.2.2



sản bao bột đông lạnh, kể cả nhuyễn thể, giáp xác,

da gai

Cá, sản phẩm thủy sản lên men hoặc đóng hộp,



09.4



kể cả nhuyễn thể, giáp xác, da gai đóng hộp được



CS119,

GMP



bảo quản hồn tồn

Các nhóm thực phẩm theo ghi chú 500



CS094&C

S070



GMP



12



2.4.4. Tinh bột đã khử màu

INS



Tên phụ gia



1403



Tinh bột đã khử màu



Mã nhóm



Nhóm thực phẩm



thực phẩm

01.2.1

01.6.1



Sữa lên men (nguyên chất)



ML

(mg/kg)

GMP



Pho mát tươi



GMP



Ghi chú

CS243

CS221,CS

273,CS275



02.2.2



Mỡ phết, mỡ phết dạng sữa và phết hỗn hợp



GMP



CS253



05.1.1



Hỗn hợp cacao (bột) và bánh cacao



GMP



97&CS105



GMP



CS249



06.4.3



Mỳ ống, mì dẹt đã được làm chín và các sản phẩm

tương tự

Các nhóm thực phẩm theo ghi chú 500



GMP



2.4.5. Tinh bột xử lý oxy hóa

INS



Tên phụ gia



1404



Tinh bột xử lý oxy hóa



Mã nhóm



Nhóm thực phẩm



thực phẩm

01.2.1

01.6.1



Sữa lên men (nguyên chất)

Pho mát tươi



ML

(mg/kg)

GMP

GMP



Ghi chú

CS243

CS221,CS2

73,CS275



02.2.2



Mỡ phết, mỡ phết dạng sữa và phết hỗn hợp



GMP



CS253



05.1.1



Hỗn hợp cacao (bột) và bánh cacao



GMP



97&CS105



GMP



CS249



06.4.3



Mỳ ống, mì dẹt đã được làm chín và các sản phẩm

tương tự



13



Cá bao bột, cá phi lê bao bột và sản phẩm thủy

09.2.2



sản bao bột đông lạnh, kể cả nhuyễn thể, giáp xác,



GMP



CS166



da gai

Cá, sản phẩm thủy sản lên men hoặc đóng hộp,

09.4



kể cả nhuyễn thể, giáp xác, da gai đóng hộp được



CS119,

GMP



bảo quản hoàn toàn

13.2



CS094

&CS070



Sản phẩm dinh dưỡng cho trẻ đến 36 tháng tuổi



Các nhóm thực phẩm theo ghi chú 500



5000



305, 355,

CS074



GMP



2.4.6. Tinh bột xử lý bằng enzyme

INS



Tên phụ gia



1405



Tinh bột xử lý bằng enzyme



Mã nhóm

thực phẩm

01.2.1

01.6.1



Nhóm thực phẩm

Sữa lên men (nguyên chất)

Pho mát tươi



ML

(mg/kg)

GMP

GMP



Ghi chú

CS243

CS221,CS

273,CS275



02.2.2



Mỡ phết, mỡ phết dạng sữa và phết hỗn hợp



GMP



CS253



05.1.1



Hỗn hợp cacao (bột) và bánh cacao



GMP



97&CS105



GMP



CS249



06.4.3



Mỳ ống, mì dẹt đã được làm chín và các sản phẩm

tương tự

Các nhóm thực phẩm theo ghi chú 500



GMP

[6]



2.5. Các phương pháp sản xuất tinh bột biến tính

Tinh bột ở dạng khơng biến tính, khi sử dụng trong cơng nghiệp thực phẩm bị hạn chế.

14



Ví dụ: Các hạt tinh bột ngơ nếu ở dạng chưa biến tính, khi đun nóng sẽ dễ dàng hydrat

hoá, trương nhanh rồi vỡ hạt làm giảm độ nhớt để tạo nên một khối keo và dễ chảy. Vì vậy

làm hạn chế phạm vi ứng dụng của tinh bột này trong nhiều loại thương phẩm.

Nhược điểm của tinh bột tự nhiên thể hiện ở tính chảy tự do hay tính kị nước của hạt

tinh bột; tính khơng hồ tan; tính kém trương nở; độ nhớt tăng trong nước lạnh; sự tăng quá

hay không điều chỉnh được độ nhớt sau khi nấu. Sự dính kết hay tạo hỗn hợp giống cao su

đối với những loại tinh bột đã nấu, đặc biệt là ngô nếp, khoai tây, tinh bột sắn, tính dễ thối

hố khi kéo dài thời gian đun nóng hay giảm pH, độ kém trong…

Mục đích của việc biến tính tinh bột là để tăng cường hoặc hạn chế 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, mở rộng phạm vi sử dụng của tinh bột trong nhiều nghành cơng

nghiệp khác nhau..

Dựa vào bản chất có thể phân loại các phương pháp biến tính tinh bột như sau:

- Phương pháp biến tính tinh bột bằng tác nhân vật lí.

- Phương pháp biến tính tinh bột bằng tác nhân hố học.

- Phương pháp biến tính tinh bột bằng enzyme.

2.5.1. Phương pháp biến tính tinh bột bằng tác nhân vật lí

2.5.1.1. Biến tính trộn với chất rắn trơ

Tinh bột nếu hồ trộn trực tiếp vào nước thì sẽ vón cục. Để tinh bột hồ tan tốt trước

hết ta đem nó trộn với chất rắn trơ. Các hợp chất không phải ion. Khi trộn đều với các chất

này sẽ làm cho tinh bột cách biệt nhau về vật lí do đó sẽ cho phép chúng hyđrat hoá một

cách độc lập và khơng kết lại thành cục.

2.5.1.2. Biến tính bằng hồ hóa sơ bộ

Trước hết tinh bột được hồ hoá trong một lượng nước, sau đó sấy khơ. Dưới tác dụng

của nhiệt ẩm sẽ làm đứt các liên kết giữa các phân tử, làm phá huỷ cấu trúc của hạt tinh bột

khi hồ hoá, cũng như sẽ tái liên hợp một phần nào đó các phân tử khi sấy sau này.

15



Tinh bột hồ hố sơ bộ có những tính chất: 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.

Vì vậy tinh bột biến tính bằng hồ hó sơ bộ được dùng rộng rãi trong trường hợp cần độ

đặc, giữ nước mà không cần nấu.

Dùng tinh bột hồ hố sơ bộ còn tránh được tổn thất các chất bay hơi trong bánh ngọt,

giữ được chất béo… Ngồi ra, tinh bột hồ hố sơ bộ còn được sử dụng trong các nghành

cơng nghiệp khác. Chẳng hạn, thêm tinh bột dạng này vào các dung dịch khoan (khi khoan

các giếng dầu mỏ) nhằm giữ cho dung dịch khoan một lượng nước cần thiết.

2.5.1.3. Biến tính bằng gia nhiệt khô ở nhiệt độ cao

Tinh bột được gia nhiệt khô ở nhiệt độ cao từ 120- 150oC, trong thời gian nhất định.

Sản phẩm thu được từ phương pháp này gọi là dextrin và pirodextrin. Tinh bột biến tính

bằng phương pháp này tạo cho nó có độ hồ tan trong nước lạnh cao hơn tinh bột ban đầu.

Do đó, dextrin được sử dụng làm chất mang các thành phần hoạt động như các bột thực

phẩm hoặc dùng làm dung môi hoặc chất mang các chất màu.

Pirodextrin dùng làm chất đặc cho thuốc nhuộm sợi. Người ta thường dùng sản phẩm

tinh bột biến tính bằng gia nhiệt khơ ở nhiệt độ cao để pha keo dán phong bì, dán nhãn chai,

băng dính thùng cactơng.

Trong cơng nghiệp dược, dextrin trắng được làm nguồn thức ăn cacbon đồng hoá chậm.

Thay cho glucose khi điều chế một số kháng sinh bằng phương pháp lên men, nó là chất độn

(bổ sung) cho các loại thuốc dưỡng bệnh, chất độn chuẩn cho các loại thuốc.

Trong thức ăn dùng cho trẻ con và người lớn thì dextrin dễ nấu chín, dễ hấp thụ, dễ

tiêu hố.

2.5.2. Phương pháp biến tính tinh bột bằng enzyme

Dưới tác dụng của enzyme amylase, phân tử tinh bột hoặc bị cắt ngẫu nhiên thành

những dextrin phân tử thấp hoặc bị hoặc bị cắt thành từng phần hai đơn vị glucose một, do

đó mà tính chất của dung dịch tinh bột cũng thay đổi theo.



16



Enzyme - amylase thuỷ phân các liên kết - 1,4 trên nhiều mạch và tại nhiều vị trí

của cùng một mạch, giải phóng ra glucose và các oligosacarit có từ 2 đến 7 đơn vị glucose,

trong đó có một glucose khử tận cùng ở dạng . Kết quả tác động của - amylase thường

làm giảm nhanh độ nhớt của dung dịch tinh bột, do đó người ta còn gọi là amylase dịch hoá.

Cách thức tác dụng của - amylase phụ thuộc vào nguồn gốc và bản chất của cơ chất.

Khi bị thuỷ phân, sản phẩm cuối cùng chủ yếu là maltose và maltotriose. Do maltotriose bền

hơn nên việc thuỷ phân nó thành maltose và glucose được thực hiện sau đó. Khi thuỷ phân

Ap trong dung dịch, ngồi glucose, maltose và maltotriose còn có thêm các dextrin giới hạn

có nhánh. Các dextrin giới hạn này thường có chứa các liên kết  – 1,6 của polyme ban đầu

cộng với các liên kết  -1,4 kề bên, bền với phản ứng thuỷ phân. Tuỳ theo nguồn gốc của

- amylase, các - dextrin giới hạn này có thể chứa 3, 4 hoặc 5 đơn vị glucose. Enzyme amylase xúc tác thuỷ phân các liên kết - 1,4 của Am và Ap từ đầu mạch khơng khử và giải

phóng ra maltose. Tác động của enzyme sẽ ngừng lại ở chỗ sát với liên kết - 1,6.

Am thường bị emzin thuỷ phân hoàn tồn trong khi đó trong cùng điều kiện thì chỉ

có 55% Ap được chuyển hố thành maltose. Phần còn lại của sự thuỷ phân Ap là dextrin

giới hạn có phân tử lượng cao và có chứa tất cả các liên kết - 1,6 của phân tử ban đầu.

Với - amylase sẽ làm cho kích thước phân tử tinh bột giảm dần theo thời gian tác

dụng của nó. Dưới tác dụng của – amylase, kết quả làm cho dung dịch tinh bột bị lỗng,

độ nhớt giảm xuống. Do đó, nó được sử dụng trong công nghiệp dệt để rũ hồ vải .Với amylase, nó phân cắt phân tử tinh bột thành maltose, làm biến tính tinh bột một cách chậm

hơn so với - amilase. Sự biến hình tinh bột bởi amylase dùng để nghiên cứu cấu trúc của

phân tử glucogen và Ap.

2.5.3. Phương pháp biến tính tinh bột bằng tác nhân hoá học

Cả những phân tử tinh bột ở dạng tự do và hạt đều là đối tượng đề biến tính hố học.

Vì vậy tinh bột được biến tính bằng nhiều phương pháp khác nhau như biến tính bằng acid,

bằng phương pháp oxi hoá, phương pháp liên kết ngang (như dạng gắn photphat hay

adiphat), phương pháp este hoá hay chuyển đổi dẫn xuất dextrin.

17



Sự thay đổi về mặt tính chất vật lí và hố học của tinh bột mang lại nhiều ứng dụng

trong công nghiệp thực phẩm và phi thực phẩm.

2.5.3.1. Biến tính bằng phương pháp oxi hố

Việc xử lí tinh bột bằng các chất oxi hoá đã được biết đến từ rất lâu và đã được sử dụng

rộng rãi. Cơ chế của q trình oxi hố cũng được biết đến để giải thích về cấu trúc hố học,

kích thước phân tử tinh bột sau q trình oxi hố. Đầu tiên con người sử dụng các chất oxi

hoá như: hydroperoxit, acid peraxetic, pemanganat pesunfat… chủ yếu để làm trắng, loại bỏ

các chất bẩn và xử lí q trình tiệt trùng mà khơng dùng để biến tính tinh bột. Tuy nhiên chủ

yếu là việc sử dụng clorin để biến tính tinh bột ở những cấp độ khác nhau. Nó làm biến đổi

kích thước phân tử và cấu trúc hoá học tự nhiên của phân tử tinh bột.

Khi biến tính bằng oxi hố, hình dạng tinh bột khơng thay đổi nhưng kích thước tinh

bột tẻ tăng lên, trong khi đó tinh bột nếp thì khơng thay đổi. Trong phân tử tinh bột oxi hố

có tạo ra các nhóm cacboxyl và nhóm cacbonyl. Sự oxi hoá thường xảy ra ở các bon C2, C3,

C6. Q trình oxi hố bằng halogen và natri hypoclorit có thể xảy ra 4 trường hợp khác nhau

tạo ra các sản phẩm riêng biệt tuỳ thuộc vào các chất oxi hố và mức độ oxi hố.

 Q trình oxi hố bằng cách chuyển nhóm andehit thành nhóm cacboxyl tạo

ra các aldonic, có tên là nhóm cuối acid D – gluconic:

CH2 OH



CH2OH

O

O



C



OH



H

OH



O



oxy hãa

O



C



OH



OH

OH



 Q trình oxi hố nhóm metyl ở C6 thành nhóm cacboxyl acid D – gluconic

(C8H10O7). Q trình oxi hố có thể tiến hành bằng dẫn xuất 6 –andehit:



18



O



O

C



CH2OH

O



oxy hóa



OH



O



O



C



OH

O



Thoá i phân

HO



OH



OH

O



OH

OH



OH



OH



OH



Quỏ trỡnh oxi hoỏ nhúm hydroxyl th hai thành nhóm xeton. Phản ứng này chỉ

ra q trình oxi hố nhóm OH- thứ ba thành nhóm cacbonyl và chỉ ra sự có mặt của nhóm

xeton:

CH2OH



CH2OH



O

O



O



oxy hãa ë C3



OH



O

OH

O



OH



 Q trình oxi hố 2, 3- glucol thành diandehit và dicacboxilic. Farley và Hixon

đã xác nhận phản ứng này lần đầu tiên, ơng tiến hành oxi hố với các vị trí nhóm hydroxyl

khác nhau và q trình oxi hố xảy ra ở C1, C2, C3, C6 định lượng tính chất của tinh bột.

CH2OH

O



oxy hãa



OH



O



O



O



OH



oxy hãa



O



C



C



O



O



H



H



O

HO



C



C



O



O



OH



Tinh bột tham gia vào quá trình oxi hố phải chiụ tác dụng của chất oxi hoá trong pha

dị thể. Sự đa dạng về cấu trúc và tính chất tinh bột dẫn đến nhiều phương pháp khác nhau

làm cho hồ tinh bột oxi hố có nhiều cấu tạo và tính chất khác nhau.

Tính chất của tinh bột oxi hoá

Về hạt của tinh bột oxi hoá tương tự như tinh bột ban đầu. Chúng cho vết màu xanh

với iot như tinh bột chưa biến hình nhưng chúng trắng hơn tinh bột ban đầu. Đó là do phản

ứng tẩy trắng của natri hypoclorit lên các vết bẩn tinh bột. Q trình xử lí bằng natri

hypoclorit hoạt hố q trình hồ tan các vết bẩn làm cho chúng được rửa sạch khỏi tinh bột.

19



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG 2 TINH BỘT BIẾN TÍNH

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×