Đề tài Công nghệ sản xuất Cyclodextrine

Mục lục Phần I: Giới thiệu: I.Định nghĩa 2 II.Cơ chế hình thành 3 III. Tính chất 4 IV. Ứng dụng 4 Phần II: Nguyên liệu,chế phẩm enzyme 5 I.Nguyên liệu chính 5 1.Cấu tạo, hình dạng, kích thước 5 1.1 Hình dạng 5 1.2 Kích thước 6 1.3 Cấu tạo 6 2.Tính chất chức năng tinh bột 10 2.1 Độ tan và sự trương nở tinh bột 10 2.2 Tính chất thủy nhiệt và sự hồ hóa tinh bột 10 2.3 Tính chất nhớt dẻo của hồ tinh bột 12 2.4 Khả năng tạo gel và thoái hóa tinh bột 13 2.5 Khả năng tạo hình 14 3. Chỉ tiêu chất lượng 15 II.Nguyên liệu phụ 16 1.Nước 16 2.Dung môi 16 III.Chế phẩm enzyme 16 1.α-amylase 16 2.cyclodextrin glucanotransferase 17 3.glucoamylase 17 Phần III.Quy trình công nghệ 18 I.Sơ đồ khối 18 II.Giải thích quy trình 20 1.Quy trình 1 20 2.Quy trình 2 29 3.So sánh 2 quy trình 32 Phần IV.Sản phẩm và các chỉ tiêu chất lượng sản phẩm 32 I.Khái quát chung 32 1.Độ độc 32 2.Tính chất trong thực phẩm 32 3.Khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng 33 4.Một vài sản phẩm thương phẩm cyclodextrin và dẫn xuất 33 II.β-cyclodextrin 37 III.α-cyclodextrin 38 IV.γ-cyclodextrin 40 Phần V.Thành tựu công nghệ 43 I.Sử dụng limonene làm dung môi 43 II.Các dẫn xuất từ cyclodextrin 43 III.Ứng dụng và phát triển mạnh mẽ trong công nghệ sinh học 43 Phần VI.Tài liệu tham khảo 44 Phần I :Giới thiệu chung: I.Định nghĩa Bên cạnh các sản phẩm tinh bột biến tính thường thấy, cyclodextrin là 1 sản phẩm đặc biệt từ tinh bột đã và đang thu hút sự quan tâm của nhiều nhà nghiên cứu trên thế giới. Từ năm 1892, Villiers đã tạo ra cyclodextrin từ tinh bột, sau đó Schardiger đã có nhiều nghiên cứu về cyclodextrin nên có thời gian cyclodextrin được gọi là “dextrin Schardiger”. Cyclodextrin (cyclomalto oligosaccharide, cyclic α-1,4-D-glucan) thuộc họ vòng oligosaccharides, cấu tạo từ 5 gốc α-D-glucopyranoside trở lên nối với nhau bằng liên kết 1,4 glucoside, tương tự như amylose trong tinh bột. Cyclodextrin cấu trúc đầy đủ bao gồm 32 liên kết 1,4-glucoside, trong khi đó đơn giản hơn là tạo thành dạng hỗn hợp, thậm chí có 150 vòng oligosaccharide. Các cyclodextrin cấu tạo các monomer là glucose vòng lại với nhau từ 6 đến 8 gốc, gồm 3 loại: α-cyclodextrin (cyclomalto-hexaose): vòng 6 gốc đường β-cyclodextrin (cyclomalto-heptaose): vòng 7 gốc đường γ-cyclodextrin (cyclomalto-octaose): vòng 8 gốc đường Cấu trúc không gian của γ-CD II.Cơ chế hình thành: Cyclodextrin đươc sản xuất chủ yếu từ tinh bột bằng cách sử dụng enzyme để biến đổi. Từ nhiều năm trước các chế phẩm từ cyclodextrin đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của thực phẩm, dược phẩm, công nghiệp hóa chất cũng như trong nông nghiệp và kỹ thuật môi trường. Cyclodextrin có thể được điều chế từ bất kì loại tinh bột nào như ngô, sắn, khoai tây… , có thể là tinh bột biến tính hoặc không biến tính có nguồn gốc từ ngũ cốc hoặc các loại củ có chứa các thành phần amilose và amilopectin.Tinh bột và maltodextrin được chuyển hóa dưới tác dụng của enzyme cyclodextrin- glucano-transferase (CGTase) thành hỗn hợp các đường oligosaccharide mạch thẳng và mạch vòng (cyclodextrin). Thông thường hàm lượng oligosaccharide mạch thẳng thường nhiều hơn, cyclodextrin chỉ chiếm 35-50%. Quá trình chuyển hóa tinh bột sẵn thành cyclodextrin có thể được thực hiện trong môi trường chứa dung môi hoặc không có dung môi. Các dung môi sẽ định hướng phản ứng, tạo ra các sản phẩm α-. β- hoặc γ-cyclodextrin khi có mặt tương ứng các dung môi như decanol, toluene và naphtholmethylethyl ketone. Trong trường hợp không sử dụng dung môi, hỗn hợp các sản phẩm sẽ tạo ra trong phản ứng. Khi sử dụng dung môi, sản phẩm sau phản ứng được lọc hoặc ly tâm, sau đó làm sạch và kết tinh. Trong trường hợp không sử dụng dung môi, sản phẩm được tinh sạch cô đặc sau đó kết tinh. Cyclodextrin được đóng bao 25 và 50 kg. Enzym thủy phân liên kết nhánh cũng được sử dụng để tăng hiệu suất sản xuất cyclodextrin từ amylopectin, tinh bột bắp và tinh bột sắn. Khi sử dụng thêm pullulanase từ Enterobacter aerogenes, hiệu suất thu β -cyclodextrin và α -cyclodextrin đạt tương ứng là 93% và 72%. Pullulanase còn thủy phân tinh bột tạo ra các đoạn glucan mạch thẳng có ái lực mạnh hơn đối với enzyme tạo vòng cyclodextrin. III. Tính chất: α-, β- và γ-cyclodextrin có nhiều tính chất vật lý khác nhau: khối lượng phân tử (α = 973, β = 1135 và γ = 1297), đường kính của cấu trúc vòng (α = 5 – 6 Ǻ, β= 7 – 8 Ǻ và γ = 9 – 10 Ǻ) và độ tan trong nước (ở nhiệt độ 25oC α = 14.5, β = 1.85 và γ = 23.2 g/100 ml H2O. Tăng nhiệt độ từ 25 đến 45 hoặc 60oC giúp tăng độ hòa tan của mỗi dạng cyclodextrin lên khoảng 2,5 đến 5 lần. Mức độ hòa tan trong các dung môi hữu cơ phụ thuộc vào loại dung môi sử dụng. Cyclodextrin bền với nhiệt độ lên tới 300oC và không bị thủy phân bởi kiềm thậm chí ở nhiệt độ cao. Tuy nhiên nó bị thủy phân bởi acid và bị oxy hóa bởi các tác nhân oxy hóa. So với các oligosaccharide mạch thẳng, cyclodextrin tương đối bền với các tác dụng của amylase. Các exoenzym như glucoamylase hay β-amylase thường không thủy phân được cyclodextrin do không có các đầu không khử để bắt đầu phản ứng. Tuy nhiên, một vài endoenzym như α-amylase có khả năng thủy phân cyclodextrin thành đường glucose và một số oligosaccharide. Nói chung, cyclodextrin chỉ bị phân hủy chậm bởi 1 vài α-amylase từ B. subtilis, B. stearothemophilus, A. oryzae, amylase từ Flavobacterium sp., cyclodextrinase từ B. macerans và từ 1 vài loại nấm men như Lipomyces kononenkoae. Ngoài ra, α-cyclodextrin cũng có thể chuyển hóa ngược thành tinh bột phân tử lượng thấp DP 56-73 với hiệu suất 78% nhờ CGTase. IV.Ứng dụng: Cyclodextrin có khả năng tạo phức với 1 phân tử khác. Với các nhóm ưa nước ở bên ngoài và các nhóm kỵ nước bên trong, cyclodextrin có khả năng giữ phân tử mùi bên trong vòng cyclodextrin. Chính vì vậy mà nó thường được coi là “cái lồng của hương” tức là chất cố định mùi và được ứng dụng hết sức rộng rãi. Trong công nghiệp thực phẩm, cyclodextrin được sử dụng để phân tán hoặc che bớt mùi, như giảm mùi hôi của thịt, giữ hương thơm ở bánh trái, khử những tính chất không mong muốn như vị đắng trong nước chanh, các chất màu trong nước quả ép, caffein trong trà… trong công nghiệp chất dẻo, dầu thơm, mỹ phẩm, cyclodextrin được sử dụng để bảo vệ các phân tử dễ bị oxy hóa hay bị hư hỏng do ánh sáng và nhiệt độ. Trong dược phẩm, cyclodextrin được dùng để tăng độ hòa tan của thuốc và cho phép sử dụng thuốc với liều thấp hơn, cũng như kiểm soát việc giải phóng thuốc 1 cách từ từ trong thời gian dài hơn. Trong các thí nghiệm phân tích và chẩn đoán bệnh, cyclodextrin được dùng để hòa tan thuốc nhuộm, cơ chất và các chất chỉ thị. Cyclodextrin được sản xuất nhiều nhất tại Nhật Bản bởi nhiều hãng, trong đó lớn nhất là hãng Nihon Shokukin Kato với sản phẩm α-cyclodextrin có độ tinh sạch 98,5%. Cyclodextrin có thể coi là 1 sản phẩm tinh bột biến tính rất có tiềm năng sản xuất và ứng dụng rộng rãi trong tương lai. Phần II :Nguyên liệu,chế phẩm emzyme I.nguyên liệu chính: tinh bột 1. Cấu tạo, hình dạng, kích thước: phụ thuộc vào giống cây, điều kiện trồng trọt và quá trình sinh trưởng của cây. Hàm lượng tinh bột có trong một số loại thực phẩm: Khoai mì 95% Lúa gạo 75_80% Khoai tây 84% Đậu 60_66% Chuối 90% 1.1. Hình dạng: hình tròn, hình bầu dục, hình đa giác HÌNH DẠNG TINH BỘT KHOAI TÂY HÌNH DẠNG TINH BỘT GẠO HÌNH DẠNG TINH BỘT KHOAI MÌ 1.2. Kích thước: 2-10μm với các loại hạt nhỏ, 20-35μm với các hạt lớn. Kích thước các hạt khác nhau sẽ dẫn đến tính chất cơ lí khác nhau như nhiệt độ hồ hoá,… Hạt nhỏ có cấu trúc chặt, hạt lớn có cấu trúc xốp (Có thể dùng phương pháp lắng để phân chia một hệ thống tinh bột ra các đoạn có kích thước đồng đều để nghiên cứu). 1.3. Cấu tạo: Tinh bột không là hợp chất đồng thể mà gồm 2 polysacaride khác nhau: amilose và amilopectin. Cấu tạo bên trong của hạt tinh bột khá phức tạp .Hạt tinh bột có cấu trúc lớp, trong mỗi lớp đều có amilose(AM)và amilopectin(AP) sắp xếp theo phương hướng. Trong đa số tinh bột, tỉ lệ giữa AM/AP xấp xỉ ¼. Ngoại lệ: đậu xanh: 75%, nếp 90%; lúa mì, bắp: AM/AP=1/3; Dong, riềng:AM/AP=1/2. Cả amilose và amilopectin đều được cấu tạo từ monosacaride: glucose (α-D-glucose). Hình.Cấu tạo hạt tinh bột 1.3.1. Cấu tạo, tính chất của amilose: a. Cấu tạo: Phân tử lượng: 104-4.104 Mạch thẳng,chuỗi dài từ 500-2000 đơn vị glucose liên kết nhau bởi liên kết 1-4 glucoside→còn 1 đầu khử (còn 1 đầu có nhóm -OH glucoside). Ở trạng thái keo, phân tử amilose ở dạng xoắn nhờ liên kết hiđro. Một vòng xoắn gồm 6 glucose, đường kính vòng của xoắn là 12,97Ao,chiều cao là 7,19Ao.Các nhóm hydroxyl nằm bên ngoài hình xoắn ốc, bên trong là các nhóm C-H. b. Tính chất : - Độ hoà tan: Không hoà tan trong nước lạnh, dễ tạo dung dịch keo.Tốc độ tạo keo phụ thuộc vào thời gian, nhiệt độ, pH, nồng độ AM và phương pháp hoà tan. Amilose hoà tan dễ dàng trong kiềm loãng. Điều đáng chú ý là để hoà tan amilose cần có một lượng kiềm tối ưu, nồng độ cao hơn hay thấp hơn đều làm cho AM tạo keo. Amilose thường hoà tan trong các dung môi: Cloralhydrat, formamit, acid dicloaxetic, pirolidin, đimetylsulfoxit, axetamit, etilenđiamin, piperazin, axit formic, ure. Do amilose có khối lượng phân tử lớn và có mạch thẳng nên nồng độ của nó trong các dung môi thường lớn, dẫn đến dung dịch tạo thành có độ nhớt . Dung môi tốt nhất của amilose là dimetylsulfoxit,nếu dung môi khan thì có thể hoà tan được 50% khối lượng AM có độ ẩm 7-10%.Nhưng sau đó thêm nước vào thì AM lại kết tủa . - Tính lưu biến : Trong dung dịch các phân tử amylose có khuynh hướng liên kết lại với nhau tạo ra các tinh thể. Khi sự liên hợp xảy ra với tốc độ tối thiểu thì amylose sẽ tạo ra khối không tan của các hạt đã thoái hoá, khi tốc độ liên hợp cực đại thì dung dịch chuyển thành thể keo. Amylose đã thoái hoá không hoà tan trong nước lạnh, nhưng có khả năng hấp thụ nước lớn. Một số amylose có thể hấp thụ một lượng nước gấp 4 lần trọng lượng của chúng. Nếu để amylose trong lượng nước ít hơn 4 lần thì nước sẽ được hấp thu hoàn toàn còn amylose sẽ tạo ra thể keo xúc tiến. Ở nhiệt độ thường keo amylose là một khối trắng đục không thuận nghịch, không thấy có hiện tượng co. Nghiên cứu amylose dưới kính hiển vi, người ta thấy chúng có cấu trúc hạt rõ rệt, chứng tỏ có tính không tan của tiểu tinh thể. Như vậy sự khác nhau giữa tạo keo và thoái hoá chỉ là về mức độ định hướng. Độ bền của keo amylose do nồng độ và thời gian quyết định. Khi khô keo trở nên cứng, giòn và không thể quay lại trang thái ban đầu trong nước. Xác định độ nhớt của dung dịch amylose với nước thường khó, vì amylose sẽ không bền khi ở nhiệt độ được dùng để đo độ nhớt. Độ nhớt của amylose phụ thuộc vào nồng độ amylose, nồng độ kiềm. Độ nhớt đạt cực tiểu khi dung dịch kiềm ở nồng độ 1N. - Phản ứng với iod: I2 hấp thu vào giữa vòng xoắn cho dung dịch có màu xanh đặc trưng. Màu thay đổi theo độ dài mạch. - Khả năng tạo phức: Amilose còn có khả năng tạo phức với rất nhiều các hợp chất hữu cơ có cực cũng như không cực khác nhau: +các rượu no (như izoamylic, butylic, izopropylic) +các rượu vòng, các phenol +các ceton thấp phân tử +các acid béo dãy thấp cũng như axit béo dãy cao (stearic, oleic,…) +các ester mạch thẳng và mạch vòng +các hyđrocacbon thẳng và vòng +Các dẫn xuất benzene có nhóm andehyd +các nitropirafin,v.v.. Các chất tạo phức cũng chiếm vị trí giữa vòng xoắn tương tự như iod Các phức chất không bị tan trong nước, bị kết tủa hoặc kết tinh khi để yên dung dịch. Phức của vitamin A với amilose thường bền và ít bị oxi hoá. Do đó , người ta thường bảo vệ vitamin A trong thuốc cũng như trong thức ăn bằng cách cho nó tạo phức với amilose. 1.3.2. Cấu tạo, tính chất amilopectin: a. Cấu tạo : Phân tử lượng: khoảng 5.108 Mạch thẳng, phân nhánh, liên kết 1-4 glucoside (thẳng), 1-6 (nhánh). Mối liên kết nhánh này làm cho phân tử cồng kềnh hơn, chiều dài của chuỗi mạch nhánh này khoảng 25-30 đơn vị glucose. Phân tử amilopectin có thể chứa tới 100000 đơn vị glucose. Còn duy nhất 1 nhóm -OH glucoside →còn tính khử b. Tính chất : Nhiệt độ hồ hoá cao hơn so với amilose và dung dịch có độ nhớt cao hơn Khi phản ứng của amilopectin với lectin (phản ứng đặc trưng): Lectin liên kết với gốc α-D-glucopiranozil nằm ở đầu cuối không khử của amilopectin thì sẽ làm cho AP kết tủa tách ra khỏi dung dịch .Liên kết giữa lectin với các gốc monosaccharide chủ yếu là liên kết hyđro. Phản ứng cho màu tím đỏ của amilopectin với iod xảy ra do kết quả của sự hình thành nên các chất hấp phụ . 1.3.3. Khả năng hấp thụ của hạt tinh bột: - Khả năng hút ẩm : Độ ẩm tương đối của không khí là 73%thì khả năng hút ẩm của tinh bột là 10%. Độ ẩm tương đối của không khí là 100%thì khả năng hút ẩm là 20,93%. - Khả năng hấp thụ các chất điện li hữu cơ: Tinh bột hấp thụ xanh metylen rất tốt.Tuy nhiên sự hấp thụ của tinh bột còn phụ thuộc vào cấu tạo bên trong của hạt và khả năng trương của chúng. Khả năng hấp thụ của tinh bột còn phụ thuộc vào các cation được liên kết với tinh bột .Các cation có ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ xanh metylen của tinh bột được phân bố theo dãy sau đây: Na+ >Mg2+>Ba2+>Ca2+ - Khả năng hấp thụ muối: Khả năng hấp thụ của tinh bột khoai tây lớn hơn của lúa mì và ngô (do độ xốp của tinh bột khoai tây tạo điều kiện cho các ion xâm nhập vào trong hạt dễ dàng hơn do đó cân bằng hấp thụ đạt được nhanh chóng hơn) Nhiệt độ tăng thì khả năng hấp thụ của tinh bột khoai tây bị giảm xuống,còn ở tinh bột lúa mì thì khả năng hấp thụ lại tăng lên đến một nhiệt độ nhất định. - Các ion chứa trong tinh bột khi xử lí tinh bột bằng các chất điện ly khác nhau có thể thay thế bằng những ion khác. Để thu được tinh bột có chứa các cation nhất định người ta phải xử lý sơ bộ tinh bột bằng acid để thay thế các cation liên kết với tinh bột bằng ion hydro, sau đó lại xử lý bằng dung dịch muối tương ứng thì sẽ thay thế ion hydro bằng ion mong muốn. 2. Tính chất chức năng của tinh bột : Căn cứ vào kiểu tương tác, có thể phân loại các tính chất chức năng của tinh bột thành các nhóm sau: - các tính chất phụ thuộc tương tác giữa tinh bột và nước - các tính chất phụ thuộc tương tác giữa các phân tử tinh bột với nhau - các tính chất phụ thuộc tương tác giữa phân tử tinh bột với phân tử các chất khác. 2.1. Độ tan và sự trương nở của tinh bột: Amilose mới tách từ tinh bột có độ hòa tan cao hơn song không bền nên nhanh chóng bị thoái hóa trở nên không hòa tan trong nước. Amilopectin khó tan trong nước ở nhiệt độ thường mà chỉ tan trong nước nóng.Tinh bột bị kết tủa trong cồn, vì vậy cồn là một tác nhân tốt để thu hồi tinh bột. Khi ngâm tinh bột vào nước thì thể tích hạt tăng lên do sự hấp thụ nước, làm cho hạt tinh bột trương phồng lên.Độ tăng kích thước trung bình của một số loại tinh bột khi ngâm vào nước như sau:tinh bột bắp 9.1%,tinh bột khoai tây 12.7%,tinh bột sắn 28.4%. 2.2. Tính chất thuỷ nhiệt và sự hồ hoá của tinh bột : Khi hoà tan tinh bột vào nước, tạo lớp vỏ nước làm cho liên kết trong phân tử tinh bột bị yếu đi, các phân tử tinh bột bị xê dịch và bị trương lên. Sự xâm nhập các phân tử nước đến một lúc nào đó sẽ làm bung các phân tử tinh bột thì hệ thống chuyển thành dung dịch. Để tinh bột đạt đến trạng thái hoà tan này còn phụ thuộc vào điều kiện nhiệt độ. Sự phá huỷ hạt có thể xem như giới hạn tự nhiên giữa hai trạng thái khác nhau của tinh bột: tinh bột ban đầu với các mức hydrat hoá hoá 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 hoá khá nhau thành dung dịch keo gọi là nhiệt hồ hoá. Các hạt tinh bột có kích thước lớn sẽ dễ bị hồ hoá hơn. Phần lớn tinh bột bị hồ hóa khi nấu và trạng thái trương nở được sử dụng nhiều hơn ở trạng thái tự nhiên.Ban đầu độ nhớt của hồ tinh bột tăng dần lên, sau đó qua một cực đại rồi giảm xuống.Các biến đổi hóa lý khi hồ hóa như sau:hạt tinh bột trương lên,tăng độ trong suốt và độ nhớt, các phân tử mạch thẳng thì hòa tan và sau đó tự liên hợp với nhau để tạo thành gel. Nhiệt độ hồ hoá cũng phụ thuộc vào thành phần amilose và amilopectin. Amilose sắp xếp thành chùm song song đựơc 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 ảnh hưởng đến độ bền của các liên kết hydro giữa các yếu tố cấu trúc bên trong của hạt. Khi giữa thành 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 hoá. Tinh bột Nhiệt độ ban đầu,0C Nhiệt độ trung bình,0C Nhiệt độ cuối,0C Ngô Ngô nếp Ngô giàu Am (55%) Thóc Lúa mì Sắn Khoai tây 62 63 67 68 59,5 52 58 66 68 80 74,5 62,5 59 62 70 72 Một số hạt ở 1000C vẫn chưa bị phá hủy 78 64 64 66 Nhiệt độ hồ hóa không phải là một điểm mà là một khoảng nhiệt độ nhất định.Tùy điều kiện hồ hóa như nhiệt độ, nguồn gốc tinh bột, kích thước hạt và PH mà nhiệt độ phá vỡ và trương nở của tinh bột biến đổi trong một khoảng rộng. Các muối vô cơ ở nồng độ thấp sẽ phá hủy liên kết hydro nên làm tăng độ hoà tan của tinh bột, ngược lại nồng độ muối cao sẽ làm giảm sự hydrat hoá phân tử tinh bột và làm kết tủa chúng. Sự hồ hoá tinh bột cũng có thể xảy ra ở nhiệt độ thấp trong môi trường kiềm.Vì kiềm làm ion hoá từng phần, do đó làm cho sự hidrat hoá phân tử tinh bột tốt hơn. Các chất không điện li như đường, rượu cũng có ảnh hưởng đến nhiệt độ hồ hoá và làm cho nhiệt độ hồ hoá tăng lên. Anh hưởng của dung dịch 20% các đường khác nhau đến nhiệt độ hồ hoá theo trật tự sau: Saccaroza>glucose>socboza>maltoza. Với rượu thì có trật tự sau: Glyxerin>izopropanol>etanol>propanol Tinh bột đã hồ hoá thường có độ trong suốt nhất định và độ trong này có ý nghĩa về giá trị cảm quan của sản phẩm thực phẩm có chứa tinh bột. Tinh bột của nếp, củ cho hồ trong suốt hơn tinh bột của hạt tẻ. Đường thường tăng đáng kể độ trong suốt của hồ tinh bột còn các chất nhũ hoá thì gây đục. Các chất hoạt động bề mặt như sodium laurilsulphate dễ tạo phức với amylase và có tác dụng làm tăng độ trong của hồ. 2.3. Tính chất nhớt dẻo của hồ tinh bột: Phân tử tinh bột chứa nhiều nhóm hydroxyl có khả năng liên kết được với nhau (liên kết hydro) làm cho phân tử tinh bột có khả năng tập hợp và giữ được nhiều phân tử nước khiến 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 thể hiện rõ ở tinh bột nếp (do chứa nhiều amylopectin). Các yếu tố chính ảnh hưởng đến độ nhớt của dung dịch tinh bột là đường kính biểu kiến của tinh bột hay các hạt tinh bột. Đường kính này lại phụ thuộc vào các yếu tố sau: - Khối lượng kích thước, thể tích cấu trúc cũng như sự bất đối xứng của phân tử tinh bột - Tương tác của phân tử tinh bột với nước gây ảnh hưởng đến độ trương, độ hoà tan và các cầu hidrat hoá bao quanh phân tử - Tương tác giữa các phân tử tinh bột với nhau quyết định kích thước của tập hợp. Nồng độ tinh bột, pH, nhiệt độ, Ca2+, tác nhân oxy hóa, các hoá chất phá huỷ cầu hydrat đều làm cho tương tác giữa các phân tử tinh bột thay đổi và làm cho độ nhớt thay đổi Độ nhớt của tinh bột tăng lên trong môi trường kiềm vì kiềm gây ion hoá các phân tử tinh bột khiến chúng hydrat hoá tốt hơn Muối ở nồng độ cao cho vào thực phẩm chứa tinh bột sẽ làm tăng độ nhớt vì khi đó muối sẽ chiếm lấy các phân tử nước. Một số phụ gia như: đường (saccarose ở nồng độ tối ưu 5%), acid béo làm tăng giá trị cực đại của độ nhớt. Các chất hoạt động bề mặt làm tăng nhiệt độ để hồ có độ nhớt cực đại: trong thực phẩm, người ta thường sử dụng chất hoạt động bề mặt để làm chất nhũ hoá, chất tạo bọt. Ngoài ra chúng cũng được sử dụng để ngăn ngừa sự tạo keo trong các sản phẩm có chứa tinh bột. 2.4 Khả năng tạo gel và thoái hoá của tinh bột: 2.4.1. Khả năng tạo gel: 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. Các yêu cầu để có thể tạo