1. Trang chủ >
  2. Khoa Học Tự Nhiên >
  3. Sinh học >

Tính chất của tinh bột: Q trình hydrat hóa – sự trương nở của tinh bột

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.34 MB, 57 trang )


cho phản ứng với iot vì khơng tạo được một vòng xoắn ốc hồn chỉnh. Axit và một số muối như KI, Na
2
SO
4
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 khơng cực như: các rượu no, các rượu thơm, phenol, các
xeton phân tử lượng thấp..
-
Tính hấp thụ 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 ngồi 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.
- Khả năng hấp thụ 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 q trình cơng
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 tinhbột và nước tính
chất thủy nhiệt, sự hồ hóa, tạo gel, tạo màng. Ngồi 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 thìnên chọn tinh bột biến hình nào có độ hòa tan cao nhất.

e. Tính chất của tinh bột: Q trình hydrat hóa – sự trương nở của tinh bột


Ở trạng thái tự nhiên tinh bột liên kết với nhau qua liên kết hydro, tạo thành trạng thái rất bền, do đó khi ở trong nước lạnh rất khó hấp thụ nước. Khi tăng nhiệt
độ, ta có trạng thái mới. Sự trương nở của tinh bột phụ thuộc vào nhiệt độ. Ví dụ với tinh bột ngô:
Nhiệt độ thường hấp thụ 10-25 nước 60
o
C hấp thụ 300 nước 70
o
C hấp thụ 1000 nước Trương nở cực đại
2000 nước Sự hồ hóa
Nhiệt độ để phá vỡ tinh bột chuyển từ trạng thái có mức độ hydrat
Trang 18
hóa khác nhau thành dạng keo gọi là nhiệt độ hồ hóa. Khi hạt tinh bột được xử lí đồng thời bằng nhiệt và ẩm thì sẽ xảy ra hiện tượng hồ hóa: trên 55-70
o
C, các hạt tinh bột sẽ trương phồng do hấp thụ nước vào các nhóm hydroxyl phân cực. Khi đó độ nhớt
của huyền phù tinh bột tăng mạnh vì các hạt trương phồng kết dính vào nhau. Nếu tiếp tục kéo dài việc xử lí thủy nhiệt, có thể gây ra nổ vỡ hạt tinh bột, thủy phân từng
phần và hòa tan phần nào các phân tử cấu thành của tinh bột, kèm theo giảm độ nhớt của dung dịch.
Nhiệt độ hồ hóa phụ thuộc vào các yếu tố :
- Kích thước lớn trước, bé sau - Thành phần ưu tiên amylose
- Các ion liên kết với tinh bột cùng dấu, gần nhau → đẩy nhau - Các muối vô cơ nồng độ thấp tăng độ hòa tan, nồng độ cao kết tủa
- Mơi trường: trong mơi trường kiềm thì sự hồ hóa diễn ra dễ dàng hơn. - Hàm lượng các chất không điện ly như đường, rượu cũng làm tăng nhiệt độ hồ
hóa. - Sau khi hồ hóa tinh bột sẽ có độ trong suốt nhất định. Độ trong của hồ phụ
thuộc vào các yếu tố: - Các dạng bột nếp, tinh bột của các loại củ, rễ trong hơn.
- Khi cho thêm đường sẽ trong hơn - Có chất nhũ hóa sẽ làm giảm độ trong.
Tính nhớt dẻo:
Tính chất này tác động đến chất lượng thực phẩm. Phân tử tinh bột chứa nhiều nhóm hydroxyt 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 amylopectin. Tính chất này tăng trong môi trường kiềm, thể hiện mạnh ở các tinh bột giàu amylopectin.
Tính nhớt, dẻo của tinh bột phụ thuộc vào đường kính, kích thước, thể tích, cấu trúc của tinh bột, vào sự tương tác của tinh bột với nước và với nhau, vào nồng độ
tinh bột, vào pH, nhiệt độ, Ca
+
, tác nhân oxy hóa.
Khả năng tạo gel và thối hóa của hồ tinh bột:
Khi để nguội hồ tinh bột thì các phân tử sẽ tương tác với nhau và sắp xếp lại một cách có trật tự để tạo thành gel tinh bột có cấu trúc mạng ba chiều. Để tạo được
gel thì dung dịch tinh bột phải có nồng độ đậm đặc vừa phải, phải được hồ hóa để chuyển tinh bột thành trạng thái hòa tan và sau đó được để nguội ở trạng thái yên tĩnh.
Khác với gel protein, trong gel tinh bột chỉ có duy nhất các liên kết hyro tham gia.
Trang 19
Liên kết hydro có thể nối trực tiếp các mạch polyglucozit lại với nhau hoặc gián tiếp qua cầu phân tử nước. Vì tinh bột chứa cả amilopectin và amylose nên trong gel tinh
bột có vùng kết tinh và vùng vơ định hình. Tinh bột giàu amilose tạo gel cứng, độ bền kém.
-Sự thối hóa:
Khi gel tinh bột để một thời gian dài chúng sẽ co lại và một lượng dịch thể sẽ tách ra. Q trình đó gọi là sự thối hóa. Q trình này sẽ càng tăng mạnh nếu gel để
ở lạnh đơng rồi sau đó cho tan giá. Có hiện tượng thối hóa là do hình thành nhiều cầu hydro giữa các phân tử tinh bột. Các phân tử amylose có mạch thẳng nên định hướng
với nhau dễ dàng và tự do hơn các phân tử amylopectin. Vì thế hiện tượng thối hóa gần như chỉ có liên quan với các phân tử amylose là chủ yếu.
Trong q trình thối hóa ln kèm theo sự tách nước và đặc lại của các sản phẩm nửa lỏng. Gây cứng với bánh mì.
Hiện tượng này hình thành do các cầu H giữa các tinh bột xuất hiện. Quá trình diễn ra qua các giai đoạn sau:
+Các mạch được uốn thẳng +Vỏ hydrat bị mất, các mạch được định hướng.
+Cầu H hình thành giữa các nhóm OH
Các yếu tố ảnh hưởng tới sự thối hóa: + pH: tốc độ thối hóa đạt cực đại khi pH =7. Khi pH 10 thì khơng còn sự thối
hóa, khi pH2 thì tốc độ thối hóa vơ cùng bé. +Thành phần: với amylosepectin nếu chỉ đun nóng đến 50-60
o
C, thì có thể quay về trạng thái ban đầu khi hạ nhiệt độ. Tuy nhiên với amylose thì khơng thể khắc phục
được sự thối hóa. Sự thối hóa thường kèm theo tách nước và đặc lại của các sản phẩm dạng nửa
lỏng cũng như gây cứng lại của các sản phẩm bánh mì. Khả năng tạo hình của tinh bột:

Khả năng tạo màng: Tinh bột có khả năng tạo màng tốt. Để tạo màng, các amylose và amylopectin
phải duỗi thẳng mạch, sắp xếp lại, tương tác trực tiếp với nhau bằng liên kết hydro hoặc gián tiếp thơng qua nước.
Màng có thể thu được từ dung dịch phân tán trong nước. Dạng màng này dễ trương ra trong nước
Quy trình tạo màng: Tinh bột→Hòa tan → Hồ hóa sơ bộ →Khuấy kỹ → rót mỏng lên mặt phẳng kim loại.
Để màng khỏi bị dính sau khi khơ cần phết một ít parafin lên bề mặt kim loại. •
Khả năng tạo sợi:
Trang 20
Tinh bột cũng có khả năng tạo sợi. Chính nhờ khả năng này mà người ta sản xuất miến.
Tinh bột dậu xanh và rong riềng thường chứa 40-50 amylose, phân tử maylose dài nên lực tương tác giữa các phân tử lớn và do đó có độ bền đứt lớn. Các
chuỗi amylose liên kết với nhau rất chặt nên khó bị trương ra hơn, do đó sợi chắc và dai.
Các tinh bột giàu amylopectin, các mạch nhánh của amylopectin thường rất ngắn nên lực tương tác giữa các phân tử rất yếu do đó độ bền đứt kém. Ngoài ra khi
chập nhiều phân tử lại để thành sợi sẽ có nhiều khuyết tật do đó sợi tinh bột rão và dễ đứt.

Khả năng tạo màng bao: Màng từ tinh bột giàu amylose có tính chất đặc biệt như không thấm đối với
oxy và chất béo do đó được dùng để bao thuốc viên, làm túi để đựng chất béo lỏng. Amylose đã sấy phun có thể bao thuốc bằng phương pháp ép trực tiếp thay cho
phương pháp tạo hạt ẩm. Nhiều thuốc không thể ép trực tiếp mà cần phải đưa thêm một số tá dược để đạt được một số tính chất cần thiết nào đó. Với amylose có thể tạo
được mức độ rắn bất kỳ vì khi vào dịch dạ dày màng này sẽ bị phá hủy. Amylose có ít nhóm khử do đó khả năng để tương tác với các chất thuốc là bé nhất .

Tương tác với các chất khác: + Khả năng đồng tạo gel với protein
Tinh bột có thể tương tác với protein làm cho sản phẩm có những tích chất cơ
lý nhất định như độ đàn hồi, độ cứng cũng như khả năng giữ nước của protein tăng lên. Tương tác giữa protein và tinh bột ở đây vẫn là liên kết hydro và lực Van der
Waals. Trong trường hợp này cả protein và tinh bột đều sắp xếp lại phân tử để tạo thành gel và tương tác với nhau, hay nói cách khác tinh bột có tính chất đồng tạo gel
với protein. Chính nhờ khả năng này của tinh bột mà các gel protein trong các sản phẩm như kamaboko, giò….có được những tính chất lưu biến cũng như những tính
chất cảm quan hấp dẫn hơn.
+ Khả năng phồng nở của tinh bột
Khi tương tác với chất béo và có sự tán trợ của nhiệt độ thì khối tinh bột sẽ tăng thể tích lên rất lớn và trở nên rỗng xốp. Ta đều biết chất béo là chất khơng cực,
có khả năng xun thấm qua các vật liệu gluxit như tinh bột, xelluloza. Khi nhiệt độ tăng thì các tương tác kỵ nước giữa các chất béo phát triển rất mạnh nên chúng có
khuynh hướng tụ lại với nhau do đó mà có khả năng xuyên qua các “cửa ải” tinh bột. Đồng thời nhiệt làm tinh bột hồ hóa và chín, nhưng khơng khí cũng như các khí có
trong khối bột khơng thấm qua lớp màng tinh bột đã tẩm béo do đó sẽ giản nở và làm tinh bột phồng nở. Các tinh bột amylopectin tinh bột nếp có cấu trúc chặt và khả
Trang 21
năng khơng thấm khí lớn do đó khả năng phồng nở lớn hơn. Với các tinh bột oxy hóa tinh bột tẩy bằng chất oxy hóa thì khả năng này lại càng mạnh vì các phân tử tích
điện cùng dấu sẽ đẩy nhau, nhất là khi sản phẩm chứa tinh bột có kết cấu rất chặt. Đó là cơ sở để sản xuất ra các sản phẩm như bánh phồng tơm, phồng nấm.
Tính chất cơ cấu trúc của tinh bột
Giống như dung dịch các hợp chất cao phân tử khác, hồ tinh bột có những tính chất cơ cấu trúc nhất định như độ đàn hồi, độ bền, độ dẻo….
Các tính chất cơ cấu trúc này của hồ tinh bột thường chụi ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác nhau.
Khi tác động cơ học thì các cấu trúc đã bị phá hủy sẽ không được hồi phục theo thời gian, có nghĩa là ứng suất trượt giới hạn của hồ tinh bột sau khi phá hủy cấu
trúc sẽ liên tục bị giảm . Khi lão hóa thường xảy ra sự tăng bền mạng cấu trúc của hệ thống tức là tăng
tính chất cứng và giảm tính chất co giãn. Các chất đa điện ly có ảnh hưởng đến sự tạo cấu trúc và độ bền của hồ tinh
bột. Các chất polyacrylamit, natri alginat, cacboxymetylxenlluloza khi thêm vào khung cấu trúc của hồ tinh bột 2 sẽ làm giảm độ bền cấu trúc và độ nhớt của hồ
nhưng lại làm tăng tính đàn hồi và tính dẻo cũng như khả năng dính.
Khi bảo quản, nồng độ chất khơ càng lớn thì q trình tạo cấu trúc trong gel sẽ xảy ra càng nhanh. Vì do nồng đọ đậm đặc sẽ có sự tiếp xúc mật thiết giữa các phân
tử với nhau do đó mà có điều kiện thuận lợi để phát triển mạng cấu trúc. Khi tăng nhiệt độ bảo quản gel càng cao thì quá trình tạo cấu trúc sẽ càng ngày
càng chậm lại. Tính chất cơ cấu trúc của hồ tinh bột sẽ thay đổi khi thêm một lượng nhỏ các
cation Ca
2+
, Mg
2+
, Na
+
.

4.2. Inulin


Xem Thêm
Tải bản đầy đủ (.doc) (57 trang)

×