Đề tài Công nghệ sản xuất bánh gạo

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Báo cáo môn Công nghệ sản xuất đường bánh kẹo GVHD: Trần Thị Thu Trà SVTH: HC06TP Năm học 2009- 2010 SỰ PHÁT TRIỂN CỦA BÁNH GẠO TRÊN THẾ GIỚI Ở Mỹ, gạo được sử dụng làm thực phẩm ăn nhanh không nhiều. Bánh gạo là loại snack tương đối mới và chỉ chiếm một phần rất nhỏ trong tổng số doanh thu từ các loại snack khác. Tuy nhiên sự tiêu thụ gạo ở Hoa Kỳ tăng mạnh trong những năm gần đây, do gạo là loại thực phẩm có lợi cho sức khỏe, cùng với công nghệ chế biến tiên tiến đã cải thiện chất lượng của gạo và giá cả luôn ổn định. Hơn nữa tính phổ biến của các sản phẩm mang tính dân tộc từ gạo tăng lên. Những nghiên cứu mới đây chỉ ra rằng cám gạo có hiệu quả rất tốt trong việc giảm lượng cholesterol trong máu. Từ những kết quả đó các nhà máy thực phẩm đã sử dụng cám gạo và cám yến mạch như là một thành phần mới trong thực phẩm ăn nhanh như bánh cracker, bánh cookie, bánh mì… Nhưng bên cạnh đó có những nhược điểm là cám gạo làm giảm khả năng trương nở của các sản phẩm và ảnh hưởng đến mùi vị màu sắc của sản phẩm. Nếu sản phẩm có 10% cám thì chất lượng cảm quan về khả năng trương nở, cấu trúc màu sắc tốt hơn so với sản phẩm có 20% và 30% cám gạo. Vì hàm lượng cám nhiều làm cho sản phẩm bị cứng và khó chấp nhận. Bánh snack gạo ở Mỹ Bánh gạo Hình 1: Bánh snack gạo Bánh gạo là loại thực phẩm ăn nhanh tương đối mới, nó là loại sản phẩm dạng phồng và tròn, ít năng lượng (35-40 kcal/bánh). Mỗi cái bánh nặng khoảng 10g. Thành phần chủ yếu là gạo lức dài hoặc trung bình, ngoài ra còn có vừng, kê và ít chuối. Từ thóc người ta loại bỏ vỏ trấu, giữ lai nội nhũ, cám và lớp auleron, ta được gạo lức. Do vậy gạo lức có giá trị dinh dưỡng và nhiều xơ hơn so với gạo trắng thông thường (Robert và cộng sự 1980). Cùng với lý do người tiêu dùng quan tâm nhiều đến loại thực phẩm ít năng lượng, nhiều xơ, dinh dưỡng nên bánh gạo phát triển rất mạnh và trở nên phổ biến. Mặc dù bánh gạo là loại sản phẩm dạng phồng và riêng lẻ không cần chất kết dính để liên kết các hạt với nhau. Đây là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan (màu sắc, hình dáng, thể tích). Phồng trên hay phồng dưới đều gây khó khăn cho việc bao gói. Quy trình: Gạo lức à Ngâm à Làm phồng à Làm nguội à Đóng gói. Gạo lức: hạt dài hoặc trung bình, được ngâm nước ở nhiệt độ phòng đến khi đạt độ ẩm 14-18% trong 1-3 giờ. Khi ngâm đảo trộn liên tục. Làm phồng: máy làm bánh gạo được làm nóng trước ở nhiệt độ ≥ 2000C. Gạo được nén ép giữa 2 khuôn máy làm bánh gạo theo “Lite Energy Rice Cake Machine” (Real Foods Pty Ltd., St. Peter, Australia) gồm có 3 phần: một mặt phẳng vòng tròn, 2 khuôn trên và dưới có thể di chuyển lên xuống để điều khiển khoảng cách giữa chúng. Cuối thời gian gia nhiệt, khuôn trên được di chuyển lên và dừng lại ở mép trên của vòng tròn. Hạt gạo được phồng lên do sự thoát hơi nước một cách đột ngột và hợp nhất lại, hình dáng bánh gạo được hình thành. Mỗi cái bánh có đường kính 10 cm và dày 1.7 cm. Bánh được đưa ra ngoài và làm nguội bằng không khí trước khi đóng gói. Bánh phồng gạo Hình 2: Bánh phồng gạo Một dạng khác của bánh gạo được giới thiệu bởi Crispy Cakes có hình dáng giống bánh mì phẳng hoặc bánh mì giòn phổ biến ở châu Âu. Bột gạo là thành phần chính thay thế bột mì, bột lúa mạch đen. Sản xuất bánh mì phẳng được miêu tả bởi Antila và các cộng sự (1983). Bánh phồng gạo thường được sản xuất trong corotating có đôi vít ép đùn tự lau chùi. Quá trình này tương tự quá trình ép đùn ở áp suất cao. Trộn thêm vào bột gạo các loại cám, malt và những thành phần phụ khác như đường, muối… những đường thẳng hẹp được hình thành, các sợi này phồng nở, chiều rộn của từng sợi khoảng 7,5 cm được đưa ra ngoài nhẹ nhàng bằng hai con lăn. Chiều dày của sản phẩm 0,7-0,8 cm. Vì bay hơi lạnh, nhiệt độ của khối giảm xuống rất nhanh sau khi ra khỏi khuôn cắt và không dính trục cán. Dải bánh được di chuyển từ trục cán đưa đi cắt thành các hình vuông có kích thước 7,5 cm. Sau đó được đưa đi sấy trong lò sấy. độ ẩm sau khi sấy khoảng 2-4%. Bánh được làm nguội, xếp chặt và bao gói. Có thể tẩm hương (táo, dâu, quế) bằng cách hòa vào trong dầu thực vật phun lên bánh để cải thiện chất lượng về mùi cho sản phẩm. Các loại bánh snack gạo ở châu Á Ở châu Á, gạo không chỉ là thực phẩm chính mà còn là loại thực phẩm ăn nhanh. Một vài loại thực phẩm ăn nhanh từ gạo được làm từ gạo nếp hoặc gạo tẻ, hoặc có thể kết hợp cả hai. Sự khác nhau các loại gạo là khả năng kết dính. Gạo nếp dính tốt hơn gạo tẻ, do vậy thường sử dụng gạo nếp để chế biến. Lý do khác nữa là dùng gạo nếp để sản xuất một số loại bánh nướng hay bánh nổ là vì gạo nếp có khả năng phồng to hơn, cho sản phẩm có cấu trúc xốp hơn. Hình 3: Bánh gạo với nhiều hương vị khác nhau Bánh gạo cracker (rice cracker) Bánh gạo cracker là loại bánh truyền thống của người Nhật được làm từ gạo. Arare và Senbei là hai loại bánh chính trong các loại bánh truyền thống của Nhật Bản. Hương vị của hai loại bánh này rất khác biệt so với các loại snack phương tây làm từ gạo vì bánh phương tây có nhiều bơ và phô mát hơn. Mặc dù trong những năm qua, bánh snack truyền thống của Nhật Bản đã phải cạnh tranh rất gay gắt trên thị trường với các loại snack kiểu phương tây nhưng doanh số vẫn ngày càng tăng (Li và Luh 1980). Một số vấn đề ở công nghiệp bánh snack Nhật là liên quan đến công nghệ sản xuất, công nghệ sản xuất được giữ bí mật và bánh truyền thống thì được làm bằng thủ công là chính. Hơn nữa, chính phủ kiểm soát việc cung cấp gạo và giá gạo ổn định giúp ngành này phát triển tốt hơn. Đặc tính bánh gạo snack: Phương pháp sản xuất bánh gạo cracker thay đổi theo loại gạo sử dụng. Chất lượng của sản phẩm thu được từ mỗi phương pháp không giống nhau. Bánh cracker gạo làm từ gạo nếp thì được gọi chung là Arare hay Okaki. Nó có cấu trúc đặc trưng và dễ dàng tan trong miệng. Bánh gạo cracker làm từ gạo tẻ được gọi là Senbei. Loại bánh này cứng và cấu trúc gồ ghề. Phương pháp chế biến Bánh cracker gạo nếp Nếp nguyên chất rửa bằng máy vo gạo, ngâm 16-20 giờ trong nước ở nhiệt độ thấp hơn 200C, tháo nước (độ ẩm đạt 38%), nghiền thành bột mịn hấp hơi 15-30 phút. Sau đó làm lạnh 2-3 phút rồi nhào bột. Bột trộn được nhồi vào khuôn và làm lạnh nhanh tới 2-30C trong 2-3 ngày để cứng. Sau đó đem cắt thành những lát mỏng và sấy khô bằng không khí nóng ở 45-750C đến độ ẩm cuối cùng 20%. Phủ một lớp tương, gia vị và những phụ gia khác, rồi đem nướng. Sau khi nướng xong bánh được sấy khô (nhiệt độ lò sấy 900C, 30 phút). Hiện nay tất cả các loại bánh này đều được sản xuất trên dây chuyền liên tục, cả bánh gạo và bánh nếp được sản xuất trên cùng thiết bị, có thể dùng 750-1000 kg gạo/giờ. Theo phương pháp truyền thống để sản xuất bánh cracker nếp mất 3-4 ngày, nhưng ngày nay sản xuất liên tục chỉ mất 3-4 giờ. Bánh cracker gạo tẻ Sau khi xay xát gạo được rửa sạch và ngâm tong nước đến độ ẩm 20-30% và nghiền thành bột. Bột gạo được đặt trong máy nhào bột, sau khi thêm ít nước và xông hơi 5-10 phút, làm nguội đền nhiệt độ 60-650C. Bột gạo được cán mỏng và cắt thành từng miếng theo kích thước mong muốn. Sau đó sấy khô bằng không khí nóng ở 70-750C, độ ẩm 20% và ổn địng độ ẩm ở nhiệt độ phòng trong 10-20 giờ. Sau đó sấy lại lần 2 đến khi độ ẩm còn 10-12%. Cuối cùng bánh được nướng ở nhiệt độ 200-2600C trong lò nướng hoặc nướng băng tải. Sau khi nướng xong có thể tẩm thêm gia vị như loại bánh cracker nếp. Sự khác nhau giữa bánh cracker nếp và cracker gạo là quá trình làm lạnh. Bánh gạo làm từ gạo nếp thì có nhiều hương vị và thường được chọn để ăn. Gạo tẻ cũng được sử dụng để thay thế cho gạo nếp, mà khá đắt. Tuy nhiên, bánh gạo làm từ gạo tẻ thì kém hơn gạo nếp về độ cứng và hương vị. Bánh gạo nếp thường được sản xuất bằng cách nhào trộn gạo tẻ xay nghiền và nước, để khối paste trở nên cứng, và sau đó cắt và nướng khối vật liệu cứng. Gần đây, một phương pháp đã được tìm ra cho việc giảm giai đoạn làm cứng bằng việc làm lạnh cưỡng bức. Một phương pháp khác cho việc sản xuất bánh gạo nếp bằng việc cán khối bột gạo nếp khi cho nó qua máy cán lăng được làm lạnh cưỡng bức và giữ dưới điểm đông, sau đó đem đi sấy ở 90oC trước khi đem cắt. Mặt khác, phương pháp sản xuất bánh gạo từ gạo tẻ bởi việc làm lạnh cưỡng bức khối bột và cắt, nướng vật liệu được hóa cứng. Tuy nhiên, bánh gạo sản xuất bởi phương pháp này thì rất khác với bánh gạo nếp là vì bánh tạo thành thì cứng và khó làm mềm trong miệng. Sự khác biệt về chất lượng này cũng xảy ra mặc dù việc làm cứng được thực hiện cùng một cách, được cho là do bản chất của tinh bột, mà là thành phần chính của cả gạo nếp và gạo tẻ. Tinh bột gạo nếp gồm có thành phần đáng kể amylopectin có cấu trúc mạng, và hầu như là không có amylose có hình dạng một chuỗi thẳng. Trái lại, tinh bột gạo tẻ chứa 80% amylopectin và 20% amylose. Vì vậy, khối bột nếp khi được làm lạnh sẽ hóa cứng mà không tạo ra trạng thái micelle. Do đó, cấu trúc hoàn hảo α-tinh bột tạo thành ngay lập tức sau khi nướng, làm cho bánh gạo nếp có độ cứng mong muốn và dễ mềm bên trong miệng. Mặt khác, trong quá trình làm cứng khi làm lạnh khối bột gạo tẻ, 20% chuỗi thẳng amylose sẽ ôm lấy phần mạch thẳng của cấu trúc lưới amylopectin, gây ra việc hình thành micelle, vì thế β-tinh bột được hình thành. Do đó, bánh gạo tẻ sản xuất bằng phương pháp này thì có độ cứng không mong muốn và khó mềm trong miệng hơn. Do đó, làm lạnh cưỡng bức hay làm lạnh đột ngột không thễ áp dụng trong sản xuất bánh gạo tẻ. NGUYÊN LIỆU Gạo tẻ Cấu tạo Gạo tẻ là nguyên liệu chính trong sản xuất bánh gạo tẻ. Gạo được thu nhận sau quá trình xay xát hạt thóc để tách bỏ vỏ trấu và cám (gồm vỏ quả, vỏ hạt và phôi). Hình 4: Cây lúa Hình 5: Cấu tạo hạt thóc Mỗi giống lúa khác nhau lại cho một loại gạo có thành phần khác nhau. Bảng 1: Thành phần hoá học và đặc tính của một số loại gạo Các chỉ số Loại gạo Tám thơm Chiêm canh Mộc tuyền Nếp cái Nước (% theochất khô) 12 11.5 12.2 11.8 Nitơ (% theo chất khô) 1.13 1.34 1.25 1.29 Nitơ hoà tan (% theo chất khô) 0.15 0.1 0.1 0.08 Đường chung (% chất khô) 0.71 0.92 0.87 0.71 Đường khử (% theo chất khô) 0.19 0.13 0.16 0.21 Tinh bột (% theo chất khô) 85 83 82.4 84.8 Dextrin (% theo chất khô) 0.7 0.95 0.72 2.2 Cellulose (% theo chất khô) 0.46 0.53 0.45 0.49 Tro (% theo chất khô) 0.72 0.7 0.72 0.61 Vitamin B1 mg % - 0.05 0.068 - Vitamin B2 mg % - 0.012 0.024 - Hình 6: Hạt gạo tẻ Thành phần hóa học của hạt gạo tẻ Bảng 2: Thành phần hóa học của hạt gạo tẻ Thành phần Hàm lượng (%) Protein 6.3 – 7.1 Lipid 0.3 – 0.5 Cacbonhydrat 76.7 – 78.4 Tinh bột 77.6 Đường tự do 0.22 – 0.45 Tro 0.3 – 0.8 Chất xơ 0.2 – 0.5 Pentosans 0.5 – 1.4 Hemicellulose 0.1 Cellulose – Lignin 0.1 Glucid Glucid là thành phần chủ yếu và chiếm tỷ lệ cao nhất trong hạt gạo. Các glucid của gạo ngoài tinh bột là thành phần chủ yếu, còn có đường, cellulose, hemicellulose. Đường trong gạo gồm có glucose, sacarose, fructose và rafinose. Maltose chỉ xuất hiện ở những hạt lúa đã nảy mầm nên không có trong hạt gạo. Cellulose, hemicellulose là những glucid mà cơ thể người không tiêu hóa được thì có rất ít trong hạt gạo. Protein Protein gạo có hàm lượng từ 6.6 – 10.4% tùy thuộc vào giống và điều kiện chăm sóc cây lúa. Protein của hạt gạo tẻ chủ yếu gồm bốn loại chính: globulin (14.17%), glutenin hay oryzenin (70.9%), albumin (9.17%) và prolamin hay oryzin (5%). Lipid Lipid là thành phần dinh dưỡng quan trọng trong hạt gạo, mặc dù hàm lượng lipid trong gạo chỉ chiếm khoảng 0.8%. Lipid trong gạo và các loại ngũ cốc nói chung chứa các acid béo chưa no, chất béo trong hạt dễ bị thủy phân dưới tác dụng của kiềm. Trong quá trình bảo quản, dưới tác dụng của enzim lipase có trong hạt, quá trình phân hủy chất béo thành glycerin và acid béo tự do cũng xảy ra. Trong thành phần của chất béo của gạo có 3 acid chính, chiếm tỉ lệ % trên tổng khối lượng chất béo là a.linoleic (40%), a.palmitic (33%), a.oleic (21%). Các acid béo khác như a.stearic, a.miristic, a.arakhic, a.linosteric có với hàm lượng rất nhỏ. Ngoài ra trong chất béo của gạo còn có một lượng lizolixitin và phospho. Chất khoáng Hàm lượng khoáng chịu ảnh hưởng bởi điều kiện trồng trọt. Trong hạt gạo, hàm lượng Si và P là chủ yếu, bên cạnh đó trong gạo cũng có nhiều K, Mg, Si. Hàm lượng khoáng trong hạt gạo có khuynh hướng giảm vào trong nội nhũ. Nội nhũ chứa ít khoáng hơn phôi và lớp cám bên ngoài. Vitamin Trong gạo có chứa các loại vitamin sau đây: B1, B2, B6, PP, E, B12... Gạo hầu như không có hoặc có rất ít vitamin A, C và D. Trong nội nhũ có chứa vitamin với tỉ lệ thấp, do đó gạo sau xay xát thường có hàm lượng vitamin rất nhỏ do đã bị tách ra theo cám. Gạo càng xát kỹ thì lượng vitamin càng tổn thất nhiều. Các thành phần khác Trong lúa gạo có những chất dễ bay hơi như NH3, H2S và các aldehyde. Đặc biệt hợp chất 2-acetyl-1-pyrrolintạo hương thơm đặc trưng cho cơm. Tuy nhiên khi bảo quản hạt không tốt, thành phần lipid trong gạo phân hủy tạo thành mùi khó chịu. Cấu trúc của hạt tinh bột gạo tẻ Tinh bột tự nhiên nằm trong các tế bào thực vật dưới dạng hạt và giải phóng khi tế bào bị phá vỡ. Tinh bột gạo thuộc loại tinh bột phức tạp, kích thước rất nhỏ, có thể nói là nhỏ nhất trong các tinh bột ngũ cốc (3 – 8mm). Thành phần tinh bột lúa tẻ gồm khoảng 17% amylose và 83% amylopectin. Hạt tinh bột gạo thường có kích thước khoảng 4 – 7µm, các hạt tinh bột sắp xếp không thứ tự, giữa các hạt tinh bột với nhau có các khe hở lớn và bên cạnh các hạt tinh bột đa góc cạnh có lác đác nhưng hạt tròn hoặc bầu dục. Sự sắp xếp cũng như sự phân bố kích thước của hạt tinh bột trong những giống gạo khác nhau không có sự khác biệt đáng kể. Hình 7: Cấu trúc hạt tinh bột của gạo Tinh bột tồn tại dưới hai dạng là amylose và amylopectin có tỷ lệ thay đổi phụ thuộc vào giống lúa. Tỷ lệ này quyết định độ mềm dẻo của gạo. Gạo càng nhiều amylopectin thì càng dẻo, mềm, thích hợp cho sản xuất bánh gạo tẻ. Hình 8: Cấu trúc amylose và amylopectin Amylose: Phân tử amylose có cấu tạo mạch thẳng gồm những đơn vị -glucose liên kết với nhau bằng liên kết a-1,4 glycoside, mạch cuộn xoắn ốc, mỗi vòng xoắn có 6 đơn vị glucose và có khoảng 1 – 2% liên kết a-1,6 glycoside. Khi tương tác với Iod, amylose sẽ cho phức màu xanh đặc trưng. Khi đó phân tử iod được sắp xếp bên trong phân tử amylose có dạng hình xoắn ốc. Các dextrin có ít hơn 6 gốc glucose không cho phản ứng với iod vì không tạo được một vòng xoắn ốc hoàn chỉnh. Amylose dễ hòa tan trong nước ấm tạo thành dung dịch có độ nhớt không cao. Khi nhiệt độ dung dịch hạ thấp, amylose dễ bị thoái hóa, tạo ra các gel tinh thể và các kết tủa không thuận nghịch. Vận tốc thoái hoá phụ thuộc vào pH, sự có mặt các ion, nồng độ của amylose cũng như khối lượng phân tử của amylose .Dung dịch được nấu chín sẽ tạo thành các phức hợp amylose, bảo vệ một phần khỏi sự thoái hóa. Amylopectin: Thành phần thứ hai của tinh bột là amylopectin chiếm khoảng 70 – 100% trong tinh bột. Amylopectin là cao phân tử có mạch phân nhánh do các gốc a-D glycoside kết hợp lại với nhau bằng liên kết a-1,4 glycoside, còn ở điểm phân nhánh thì bằng liên kết a-1,6 glycoside. Phản ứng giữa amylopectin và iod cho màu tím đỏ, đó là kết quả của sự tạo thành các hợp chất hấp phụ. Amylopectin chỉ hòa tan trong nước nóng và tạo dung dịch có độ nhớt cao. Do cấu trúc cồng kềnh lập thể nên các phân tử amylopectin không có khuynh hướng kết tinh lại, vì vậy dung dịch amylopectin thường không bị hiện tượng thoái hóa. Khi thuỷ phân bằng enzyme amylose, amylopectin chỉ bị phân giải đến 50 – 60%, nghĩa là liên kết a–1,6 glycoside không thuận lợi cho enzyme. Amylopectin hấp thụ nhiều nước nhi nấu, là thành phần chủ yếu tạo nên sự trương phồng của hạt tinh bột. Các hạt tinh bột giàu amylopectin sẽ dễ hoà tan trong nước ở 95oC hơn các hạt giàu amylose. Liên kết Hidro giữa các phân tử tinh bột Tinh bột tồn tại ở dạng hạt có thể quan sát được bằng kính hiển vi. Dạng hạt này là tập hợp của nhiều phân tử tinh bột liên kết với nhau thành mạng lưới micell. Với quang phổ hồng ngoại, người ta nhận thấy rằng có sự tồn tại liên kết hidro giữa các phân tử tinh bột, các liên kết hidro này đóng 1 vai trò quan trọng trong việc quyết định một số tính chất của tinh bột. Khi không có mặt các phân tử nước, tinh bột sẽ liên kết với nhau theo dạng I: R-O O-R H H à Loại liên kết này rõ ràng làm giảm khả năng hoạt động của nhóm -OH. Theo kiểu liên kết này các nhóm -OH bị khóa chặt làm cho hoạt tính của chúng giảm rõ rệt. Thông thường tinh bột tồn tại ở dạng này khi bị sấy khô quá, hoặc bị thoái hóa, cả hai trường hợp này nước ở trong tinh thể bị tách hẳn ra ngoài. R-O H H O-R H H Khi trong tinh bột có sự hiện diện của nước, các phân tử tinh bột liên kết nhau theo dạng II: à Đây là dạng liên kết thông thường của tinh bột tự nhiên, trong dạng này các nhóm -OH chủ yếu ở C thứ 6 nằm cạnh nhau sẽ liên kết nhau thông qua 1 phân tử nước. Bằng cách sấy khô thông thường không thể tách hoàn toàn ẩm ra khỏi tinh bột, mà thường còn lại khoảng 8 – 12% ẩm, được giữ khá bền trong cấu trúc phân tử tinh bột, nứơc này gọi là nước liên kết, tương đương với lượng nước tạo thành dạng tinh bột monohydrat n(C6H10O5H2O) Tùy thuộc vào dạng của phân tử tinh bột như dạng mạch thẳng hay phân nhánh loại xoắn ốc hoặc loại duỗi thẳng… mà số liên kết hydro và vị trí của các liên kết đó trong hạt tinh bột thay đổi khác nhau. Những kết quả nghiên cứu của Pauling về độ bền của mối nối hydro trong tinh bột cho thấy rằng: Nếu liên kết hydro tạo bởi các nhóm -OH ở C thứ 6 là bền nhất, những nhóm -OH ở vị trí này gọi là nhóm sơ cấp, các phân tử tinh bột mạch thẳng tạo liên kết loại này bền hơn so với loại phân nhánh vì có lợi thế không gian. Đối với những nhóm -OH ở C thứ 2 hoặc thứ 3 (còn gọi là nhóm -OH thứ cấp), độ bền vững và khả năng tạo liên kết kém hơn so với nhóm -OH sơ cấp là do chúng bị cản trở về mặt không gian. Vì vậy, mà các nhóm -OH thứ cấp của mạch thẳng dễ tạo liên kết hydro hơn. Trong khi đó do cấu trúc cồng kềnh của phân tử tinh bột phân nhánh và khả năng va chạm với nhau sẽ tạo liên kết kém hơn nhiều. Ngược lại các phân tử nước có kích thước nhỏ dễ dàng tấn công vào các nhóm -OH thứ cấp này tạo nên hợp chất bền giữa tinh bột và nước. Sự trương nở của hạt tinh bột trong nước Khi ngâm hạt tinh bột trong nước ở điều kiện nhiệt độ thường, người ta nhận thấy có sự tăng thể tích của tinh bột. Sự tăng này gây nên sự hấp thụ nước vào trong hạt tinh bột, làm hạt tinh bột trương phồng lên. Hiện tượng tăng thể tích như vậy gọi là hiện tượng trương nở của hạt tinh bột. Như ta đã biết hạt tinh bột ở điều kiện thường liên kết với nhau bằng liên kết hydro như ở dạng II nêu ở phần trên. Ở điều kiên nhiệt độ và độ ẩm không khí bình thường, phần lớn tinh bột tồn tại dạng monohydrat n(C6H10O5H2O), trong đó phân tử nước liên kết với nhóm OH sơ cấp của mỗi gốc glucose. Khi trong điều kiện bão hòa (ngâm trong nước) do kích thước nhỏ bé các phân tử nước dễ dàng tấn công đến cả nhóm OH thứ cấp kém hoạt động hơn tạo nên dạng tinh bột trihydrat n(C6H10O5 3H2O). Lúc này do sự hiện diện của các phân tử nước nên kích thước hạt tinh bột tăng lên. Tùy thuộc vào cấu trúc của các loại tinh bột khác nhau mà khả năng trương nở trong điều kiện bão hòa sẽ mạnh hay yếu hơn. Thông thường tinh bột giàu amylopectin sẽ trương nở mạnh hơn do liên kết hydro trong nội nhũ phân tử kém bền hơn. Hiện tượng hồ hóa tinh bột bằng nhiệt năng Ozawa (1970) đã chứng minh rằng phương pháp phân tích nhiệt hàm khác nhau (differential thermal analysis) có thể được sử dụng cho việc xác định hằng số tốc độ và năng lượng hoạt hóa trong khi Ojeda và cộng sự (2000) đã phát ra một mối quan hệ tuyến tính giữa logarit của tỉ số tốc độ gia nhiệt DSC (β) và bình phương trị tuyệt đối của Tp (nhiệt độ đỉnh) với nghịch đảo trị tuyệt đối Tp: (1) Trong đó: β: hằng số tốc độ của việc nâng nhiệt độ Z: hệ số trước mũ Tp: nhiệt độ đỉnh R: hằng số khí lý tưởng Sử dụng phương trình (1), xác định Ea và Z cho p