Đề tài Tổng quan về tinh bột của hạt lương thực

CẤU TẠO, TÍNH CHẤT CỦA TINH BỘT…………………………… 1 MỘT SỐ LOẠI TINH BỘT (nguồn gốc tự nhiên)……………………3 II.1 Một số loại tinh bột. Nhóm A. Tinh bột có tỉ lệ AM /AP =1/4 ………………………………………… 3 Nhóm B. Tinh bột co ùtỉ lệ AM /AP >=1 ……………………………………………6 Nhóm C. Tinh bột chỉ có AP. …………………………………………….6 II.2 Phương pháp tách tinh bột. III TINH BỘT BIẾN TÍNH. ………………………………………….8 III.1 Biến hình tinh bột. III.2 Một số phương pháp biến tính tinh bột. A. Phương pháp vật lý B. Phương pháp hoá học. IV. SƠ ĐỒ TINH CHẾ TINH BỘT KHOAI MÌ. : ………………………………………8 V. HÌNH DẠNG MỘT SỐ LOẠI TINH BỘT *. Phụ thêm ………………………………………15 VI. TÀI LIỆU THAM KHẢO …………………………………………16 glucid đơn giản: monocarit:glucoza(đg nho),manoza,fructoza.. GLUCID sacarozo(đg mía) polysacarit loại 1 manto(đg nha) (có từ 2-10monosacarit) lacto (đường sữa) glucid phức tạp : (polysacarit) polysacarit thực vật polysacarit loại 2 tinh bột,xenluloza, aga-aga,pectin…. polysacarit động vật: (lycoggen,kitin) polysacarit visinh vật I. C ẤU TẠO,TÍNH CHẤT CỦA TINH BỘT 1.1 Cấu tạo hoá học: +Tinh bột là một dạng polysacarit, được cấu tạo từ những monosacarit bởi liên kết glucozit +Tinh bột không phải là hợp chất đồng thể mà gồm hai polysacarit khác nhau: Amilozavà Amilopectin. *Amiloza là polyme có mạch không phân nhánh, phân tử khối khoảng 3.105-1.106 đvC Trong Amiloza các gốc glucoza gắn với nhau bằng liên kết 1-4. Amiloza có mạch dài Amiloza liên kết với nhau rất chặt nên khó bị trương ra. *Amilopectin cũng là polyme nhưng có mạch phân nhánh, phân tử khối khoảng 5.104-1.106 đvC TrongAmilopectin các gốc glucoza gắn với nhau bằng liên kết 1-4 và liên kêt1-6. Amilopectin có cấu tao mạch nhánh ngắn nên lực tương tác giữa các phân tử rất yếu do đó độ bền đứt rất yếu +Tinh bột có cấu tạo bên trong khá phức tạp:cấu tạo lớp, trong mỗi lớp đều có +Sự khác nhau về thành phần amiloza và amilopectin quyết định tính chất của loại tinh bột đó. +Nhìn chung thì tỉ lệ amiloza/amilopectin xấp xỉ bằng ¼ nhưngtrong một số loại tinh bột cụ thể có sự khác biệt. + Cấu tạo bên trong hạt tinh bột: (hình vẽ) + Hạt tinh bột có cấu tạo lớp, trong mỗi lớp đều có sự lẫn lộn các tinh thể AM và AP sắp xếp theo phương hướng tâm, dạng gấp khúc. + Chiều dày mỗi lớp là 0,1mm AM tập trung chủ yếu ở trung tâm hạt. + Lớp kề vỏ bao ngoài đặc hơn, chứa ít ẩm hơn,và bền dưới tác động của tác nhân bên ngoài, có lổ nhỏ để cho các chất hoà tan xâm nhập vào trong bằng con đường khuếch tán qua vỏ. + Hạt tinh bột nhỏ có cấu tạo chặt, hạt lớn có cấu tạo xốp. 1.2 Tinh chất : Vật lý: + Hình dạng hạt tinh bột thường là hình tròn, đa giác, hình bầu dục, tuy nhiên cùng một hệ thống tinh bột hình dạng và kích thước củng không giống nhau. + Kích thước hạt tinh bột khác nhau→ tính chất cơ lý, nhiệt độ hồ hoá khác nhau …(1-150mm) + Tính chất vật lý quan trọng là hiện tượng hồ hoá của tinh bột: *Ban đầu hoà tan tinh bột vào nước ® phân tử nước sẽ xâm nhập vào giữa hạt tinh bột tương tác với nhóm hoạt động → làm một số liên kết yếu đi làm cho phân tử tinh bột ‘rão’ ra và bị trương lên và dưới tác động của nhiệt độ dẫn đến quá trình trương không hạn chế ®làm bung được các phân tử tinh bột và hệ thống chuyển thành dung dịch_ dung dịch hồ tinh bột. Hoá học: Sự thuỷ phân tinh bột: Khi bị thuỷ phân,tinh bột bị cắt thành dextrin rồi cuối cùng thành maltose và glucose. + Tinh bột E. α amylase (Termamyl) α dextrin +Maltose+Glucose (endo;lk 1-4;bất kỳ) E.β amylase(Fungamyl) β dextrin + Maltose (exo; lk1-4;cắt từng hai gốc) E. γ amylase (Glucoseamylase) (exo; lk 1-4 và 1-6; cắt từng gốc một) Glucose Ứng Dụng của tinh bột: Tinh bột la nguồn nguyên liệu rẻ nhiều chưc năng: + Làm đăc dung dịch. + Chất kết dính. + Nhủ tương, chất ổn định. + Tác chất sự đông tụ, kết dính. + Các sản phẩm bánh kẹo, mứt, dung dich glucose…. II. MỘT SỐ LOẠI TINH BỘT(nguồn gốc tự nhiên) lúa hệ thống tinh bột hạt cốc lúa mì bắp (ngô) Hệ thống tinh bột : hệ thống tinh bột hạt họ đậu ( đậu đỗ, đậu ván, đậu hà lan …. khoai tây hệ thống tinh bột các củ khoai lang sắn (khoai mì) BẢNG I : Đặc điểm một số loại tinh bột Loại tinh bột %tinh bột trong chất khô Đường kính hạt tinh bột(mm) %amiloza Khoảng nhiệt độ hồ hoá °C Khoai tây 16-19 30-150 19-22 56-69 Bột sắn 65-70 15-80 20 52-64 Lúa mì 78-82 5-50 20 56-80 Lúa gạo 75 3-10 13-35 70-80 Hạt mạch 75 5-40 60-90 Ngô (bắp ) 65-70 10-30 25 62-74 Khoai lang 15-31 15-80 23 56-69 Hạt đậu 50-60 30-50 46-54 70-80 Lúa nếp 75 3-10 2 70-80 2.1 Một số loại tinh bột(chia ra thành những phần AMAP; chỉ có AP) NHÓM A:(nhóm có tỉ lệ amiloza/ amylopectin = 1/4 ) 2.1.1 Tinh bột gạo( lúa gạo ) (13-35%) a) Trong gạo, tinh bột chiếm từ 70-85%. phần còn lại là: protein,lipit, đường, xenlulose, vitamin và tro…. BẢNG II: Hạt tinh bột của một số loại gạo: Thành phần Loại gạo Tinh bột, %theo chất khô Hàm lượng Amiloza %theo tinh bột Nhiệt độ hồ hoá °C Kich thước hạt tinh bột (đường kính: d) Hình dạng Tám thơm 85.00 18.3 70-80 2-10 Đa giác Chiêm chanh 83.00 26.3 70-80 2-10 Mộc tuyền 82.40 21.0 70-80 2-10 b) Đặc điểm hạt tinh bột gạo: Kích thước hạt tinh bột nhỏ nhất trong hệ thống hạt tinh bột. 2.1.2 Tinh bột khoai tây BẢNG III: Hạt tinh bột khoai tây Tinh bột, %theo chất khô Hàm lượng Amiloza %theo tinh bột Nhiệt độ hồ hoá °C Kích thước hạt tinh bột(đường kính:d mm) Hình dạng 18.5 19-22 56-69 30-150 Bầu dục *Đặc điểm hạt tinh bột khoai tây: + Kích thước hạt tinh bôt lớn nhất trong hệ thống tinh bột + Củ khối lượng trung bình: chứa hàm lượng tinh bột cao hơn củ to và củ nhỏ + Củ già thì hạt tinh bột lớn và ngược lại 2.1.3 Tinh bột sắn A)Tinh bột Tinh bột, % theo chất khô Hàm lượng Amiloza % theo tinh bột Nhiệt đô hồ hoá °C Kích thước hạt tinh bột (đường kính:d) Hình dạng 18-25 20 52-64 15-80 Tròn BẢNG IV: Hạt tinh bột sắn. *Ứng dụng: Tinh bột sắn tạo dung dịch có độ nhớt cao và ít bị thoái hoá → dùng trong chế biến gia vị, nước sốt với vai trò là chất làm đặc tạm thời để giữ cho huyền phủ được đồng nhất . B) Phương pháp tinh chế tinh bột sắn (sơ đồ I) 2.1.4 Tinh bột lúa mì A) Trong lúa mì, tinh bột chiếm 78-82%. Ngoài ra còn có đường, protein, tro, chất béo, xenlluloza, vitamin …. BẢNG V Hạt tinh bột lúa mì Tinh bột,% theo chất khô Hàm lượng %Amiloza theo tinh bột Nhiệt độ hồ hoá °C Kích thước hạt tinh bột (đường kính: d) Hình dạng 78-82 20 56-80 5-50 Tròn * Đặc điểm hạt tinh bột lúa mì: +Mặc dù cũng là hạt lúa mì nhưngchúng có hinh dạng khác nhau: hình tròn, hình bầu dục + Kích thước không giống nhau: có loại lớn (20-35mm), có loại nhỏ (2-10mm) b) Tách tinh bột Từ nguyên liệu bột mì cấp thấp : +Trộn bột mì với nước theo một tỉ lệ nhất định để thu được khối bột nhuyên và dẻo. + Rửa khối bột mì nhuyễn đó bằng nước, kết hợp với biện pháp cơ học >Tinh bộy hoàn toàn bị trôi đi còn lai gluten + Tách gluten ra khỏi tinh bột bằng cách cho qua rây. + Làm sạch tinh bột và gluten +Làm khô tinh bột tinh bột và gluten bằng phương pháp thông thường . 2.1.5 Tinh bột khoai lang BẢNG VI: Hạt tinh bột khoai lang Tinh bột, % theo chất khô Hàm lượng Amiloza % theo tinh bột Nhiệt đô hồ hoá °C Kích thước hạt tinh bột (đường kính:d) Hình dạng 15-31 23 52-64 15-80 Bầu dục 2.1.6 Tinh bột bắp(ngô) BẢNG VII Hạt tinh bột ngô Tinh bột, % theo chất khô Hàm lượng Amiloza % theo tinh bột Nhiệt đọâ hồ hoá °C Kích thước hạt tinh bột (đường kính:d) Hình dạng 65-70 25 62-74 10-30 Đa giác NHÓM B:Tinh bột đậu (AM>AP) Tinh bột của một số loại đậu: BẢNG VIII: Tinh bột của một số loại đậu Thành phần Loại đậu Tinh bột, % theo chất khô Hàm lượng Amiloza % theo tinh bột Nhiệt đô hồ hoá °C Kích thước hạt tinh bột (đường kính:d) Hình dạng Đậu Hà Lan 50 30-55 70-80 30-50 Tròn Đậu đỗ 55 Đậu ván 56 * Ứng dụng: +Những loại tinh bột thuộc họ đậu có hàm lượng Amiloza cao dùng chế tạo các màng bao ăn được (bọc kẹo, thuốc viên…. ) +Tạo sợi: các sợi tạo ra từ những tinh bột giàu Amiloza( tinh bột đậu xanh ,dong riềng,…)thường dai hơn, bền hơn những sợi tinh bột thông thường (tinh bột gạo,tinh bột ngô,..) B) Phương pháp tách tinh bột(phương pháp chung;trang 7) NHÓM C: Tinh bột gạo nếp, bắp nếp (CHỈ CÓ AP ,AM RẤT ÍT) A) BẢNG IX Hạt tinh bột nếp Tinh bột, % theo chất khô Hàm lượng Amiloza % theo tinh bột Nhiệt đọâ hồ hoá °C Kích thước hạt tinh bột (đường kính:d) Hình dạng 85 2 70-80 2-12 Tròn B) Ứng dụng Tinh bột dầu amilopectin (tinh bột nếp, bắp nếp ..) có cấu trúc chặt và không thấm khí nên dùng để sản xuất phồng tôm, phồng nấm. 2.2 Phương pháp TÁCH tinh bột từ nguyên liệu: Phương pháp chung để tách tinh bột gồm nhữnh bước chủ yếu sau: A) Giai đoạn sơ chế + Loại bỏ tạp chất ( bỏ đất,vỏ ….) chủ yếu dùng biện pháp cơ học(rửa, chà xát tách vỏ,…). + Nghiền nguyên liệu → thu được bột hoặc dung dịch bột. + Ngâm bột trong dung dich kiềm loãng hoặc trong dung dich SO2 loãng để phá vở màng hạt tinh bột và hạn chế sự phát triển của vi sinh vật gây thối. B) Giai đoạn tinh chế + Nghiền mịn để tinh bột được giải phóng ra khỏi tế bào. + Dùng biện pháp rửa,sàng lọc hoặc ly tâm để tách riêng tinh bột và protein + Lắng và tách loại tinh bột + Tinh chế tinh bột * Qúa trình sấy tinh bột chịu ảnh hưởng của các yếu tố sau: Độ ẩm ban đầu của khối vật liệu: độ ẩm ban đầu của khối vật liệu càng cao thì thời gian sấy càng kéo dài. Tính chất của tác nhân sấy như: độ ẩm, nhiệt độ và tốc độ chuyển động của dòng tác nhân sấy trong quá trình sấy. Thời gian sấy. Phương pháp sấy. Chế độ sấy: chế độ công nghệ sấy tinh bột phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ hồ hóa. Nhiệt độ sấy của sản phẩm luôn phải nhỏ hơn nhiệt độ hồ hóa ở giai đoạn đầu III TINH BỘT BIẾN TÍNH 3.1 Biến hình tinh bột Thực tế sản xuất ứng với mỗi sản phẩm thực phẩm thường đòi hỏi một dạnh tinh bột hoặc một dẫn xuất tinh bột nhất định . Có sản phẩm cần tinh bột giàu amiloza, lại có sản phẩm cần tinh bột thuần nhất amilopectin. Có sản phẩm cần tinh bột có độ hoà tan tốt, lại có sản phẩm cần tinh bột bền không bị thoái hoá khi ở nhiệt độ thấp. Có loại sản phẩm cần độ dẻo, độ trong, ngược lại cũng có những sản phẩm không mong muốn tính chất đó. Vì vậy, để có được những loại tinh bột phù hợp, ngưới ta phải biến hình tinh bột. 3.2 Người ta có thể dùng nhiều phương pháp để gây biến hình tinh bột, A) Phương pháp vật lý: * Trộn tinh bột với chất trơ như sacaroza để hoà tan tốt tinh bột, * Dùng nhiệt (nhiệt ẩm ) để làm đứt các liên kết giữ các phân tử tinh bột, làm phá huỷ cấu trúc của tinh bột khi hồ hóa, và sau khi hồ hoá chúng sẻ có những tính chất sau: - 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. B)Phương pháp hóa học +Để gây biến hình tinh bột, bằng cách dùng axit làm đứt các phân tử tinh bột, giảm kích thước phân tử tinh bột và tinh bột thu được có những tính chất mới: -Giảm một ít ái lực đối với iot; -Độ nhớt đặc trưng bé hơn; -Áp suất thẩm thấu cao hơn ; -Khi hồ hóa trong nước nóng hạt trương bé hơn; -Trong nước ấm có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ hồ hóa thì độ hoà tan cao; -Nhiệt độ hồ hóa cao hơn; -Chỉ số kiềm cao hơn. Dùng enzim để gây biến hình tinh bột để thu được những tính chất mong muốnIV. IV SƠ ĐỒ TINH CHẾ TINH BỘT KHOAI MÌ: V. HÌNH DẠNG MỘT SỐ LOẠI TINH BỘT: H1: Hình dạng tinh bột khoai mì H2:Hình dạng tinh bột H 2 kiều mạch H 3 Hình dạng tinh bột khoai tây Vỏ lúa Lớp cám tinh bột H4 Hình dạng hạt gạo H5 Hình dạng tinh bột gạo H5 Hình dạng tinh bột gạo H 7 Hình dạng tinh bột lúa mì H8: Hình dạng phân tử AMILOPECTIN H9: Hình dạng phân tử AMILOZA *Phụ thêm: Tronh quá trình làm bài đã tìm ra một số thông tin muốn chia sẽ cùng các bạn: Trong cám gạo chuốt có các vitamin B5 –nuôi dưỡng tế bào da. Trong sữa gạo có các vitamin làm cho làn da tươi trắng ,min màng. Gạo:quá trình xay xát vitamim mất đi khoang 56-81%. Người GẦY ỐM cần ăn nhiều bửa trong ngày làm cho lượng glycagen tăng va øđược tổng hợp thanh mỡ ® MẬT Người MẬP nên ăn nhiều tảo biển ® gây ra hiện tượng no giả +với chế độ tập thể duc thường xuyên ®ỐM (thạch aga-aga _polysacarit tập trung trong một số loại rong biển ) Khi nấu chè tại sao ta không nên bỏ đường vào nấu với đậu khi đậu chưa nhừ ? ® Vì sự có mặt của đường (là chất hút nước) các mono và các digliserit tạo phức với amiloza làm giảm sự trương phồng của amilopectin làm đậu không dẻo . TÀI LIỆU THAM KHẢO 1, Hoá Sinh Công Nghiệp (LÊ NGỌC TÚ cùng các tác giả-Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật-2004) 2, Hoá Học Thực Phẩm(LÊ NGỌC TÚ cùng các tác gia- Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật-2002) 3, www.starch.dk/index.html 4, www.lsbu.ac.uk/water/index.html