Môn hóa học thực phẩm tên Đề tài tinh bột Đặc Điểm, cấu tạo và Ứng dụng trong công nghệ thực phẩm

HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM TIỂU LUẬN GIỮA KỲ MÔN: HÓA HỌC THỰC PHẨM TÊN ĐỀ TÀI: TINH BỘT: ĐẶC ĐIỂM, CẤU TẠO VÀ ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM GVHD: Nguyễn Phan Khánh Hòa Nh

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG THƯƠNG TP HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

TIỂU LUẬN GIỮA KỲ MÔN: HÓA HỌC THỰC PHẨM

TÊN ĐỀ TÀI:

TINH BỘT: ĐẶC ĐIỂM, CẤU TẠO VÀ ỨNG DỤNG TRONG CÔNG

NGHỆ THỰC PHẨM

GVHD: Nguyễn Phan Khánh Hòa Nhóm: 4

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 3 năm 2024

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG THƯƠNG TP HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

TIỂU LUẬN GIỮA KỲ TINH BỘT: ĐẶC ĐIỂM, CẤU TẠO VÀ ỨNG DỤNG TRONG CÔNG

NGHỆ THỰC PHẨM Nhóm: 4

Thành viên:

1 Nguyễn Ngọc Tấn 2005230494

3 Nguyễn Thị Như Ngọc 2005230340

5 Đường Minh Quân 2005230456

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 3 năm 2024

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Trường Đại học Công Thương TP Hồ Chí Minh đã đưa bộ môn “Hóa học thực phẩm” với đề tài nhóm:

“Tinh bột: Đặc điểm, cấu tạo và ứng dụng trong công nghệ thực phẩm” vào chương trình giảng dạy Đặc biệt, chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến giảng viên bộ

môn là cô Nguyễn Phan Khánh Hòa Cảm ơn cô đã tận tình dạy dỗ và truyền đạt

những kiến thức mới mẻ và quý báu trong suốt học kì Mặc dù thời gian học phần ngắn ngủi nhưng chúng em đã được tiếp cận với nhiều kiến thức vô cùng cần thiết trong đời sống giữa các khách quan và lẫn cho quá trình học tập, làm việc sau này

Bộ môn “Hóa học thực phẩm” là một môn học thú vị và bổ ích Tuy nhiên, tiểu luận của nhóm chúng em được thực hiện trong khoảng thời gian ngắn cộng thêm kiến thức còn hạn chế Vì vậy, không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong cô xem xét và góp ý giúp bài tiểu luận của chúng em được hoàn thiện hơn

Kính chúc cô luôn dồi dào sức khỏe để tiếp tục dìu dắt nhiều thế hệ học trò đến những bến bờ kiến thức và thành công hơn nữa trong sự nghiệp “trồng người”

Chúng em xin chân thành cảm ơn !

PHÂN CÔNG NGHIỆM VỤ THỰC HIỆN

STT HỌ VÀ TÊN ĐƯỢC GIAO NHIỆM VỤ THÀNH CÔNG VIỆC TỶ LỆ % HOÀN

làm Word

100%

Word

100%

Mục lục

1 Đặc điểm của tinh bột 6

2 Cấu tạo của tinh bột 7

Amylose (AM) 7

Amylopectin (AP) 7

3 Tinh bột ứng dụng trong công nghệ thực phẩm 8

Kết luận 12

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1: Các loại thực phẩm chứa nhiều tinh bột 6

Hình 2: Các hạt tinh bột dưới kính hiển vi 7

Hình 3:Cấu tạo mạch Amylose 7

Hình 4: Cấu tạo mạch Amylopectin 8

Hình 5: Sản phẩm nướng 9

Hình 6: Bánh kẹo 10

Hình 7: Nước thịt, súp và nước sốt (súp, nước sốt, bột cà chua) 10

Hình 8: Mayonnaise, nước sốt salad, kem, phết và đồ uống 11

Hình 9: Pasta (spaghettis, mì ống, các loại khác) 11

Hình 10: Bánh pudding (sữa trứng, các loại khác) 12

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1: Thành phần tinh bột của các nguyên liệu khác nhau 3 Bảng 2: Nhiệt độ hóa của một số tinh bột 5

1 Đặc điểm của tinh bột

Tinh bột là nguồn dinh dưỡng dự trữ ở thực vật Khi chúng ta ăn thức ăn chứa tinh bột,

cơ thể sẽ tiếp nhận năng lượng từ quá trình tiêu hóa và chuyển đổi tinh bột thành glucose Tinh bột cũng là một thành phần quan trọng trong lưu trữ năng lượng của cây

cỏ, là một loại chất xơ, giúp duy trì sức khỏe đường ruột và hỗ trợ quá trình tiêu hóa

Có nhiều trong các hạt ngũ cốc, củ lương thực và một số loại quả: lúa mì, lúa gạo, khoai tây, tam giác mạch, yến mạch

Hình 1: Các loại thực phẩm chứa nhiều tinh bột

Tinh bột cũng có thể được tạo ra thông qua quá trình biến đổi enzym hoặc hóa học từ các nguồn tinh bột khác

Bảng 1: Thành phần tinh bột của các nguyên liệu khác nhau

Nguyên liệu Tinh bột [%] Nguyên liệu Tinh bột [%]

Khoai mì

Lúa gạo

Khoai tây

Chuối

Đậu:

95 75-80 84 90 65

Ngô Lúa mì Khoai lang

Củ cải đường

70-75 65-75 20-30 15-20

Lưu ý: Các giá trị trên chỉ là ước lượng và có thể thay đổi tùy thuộc vào loại nguyên

liệu và điều kiện trồng trọt

Vì sao gạo nếp lại dẻo hơn gạo tẻ?

Vì trong gạo (tinh bột) bao gồm 2 thành phần là amilozơ và amilopectin Trong

đó amilozơ tan trong nước khi đun nóng còn amilopectin thì ko tan mà khi gặp nước sẽ phồng trương lên, quyết định độ dẻo của gạo Do trong gạo tẻ, amilopectin chiếm 80%

và amilozơ chiếm 20% nên gạo dẻo bình thường, còn gạo nếp chứa 90% amilopectin

và 10% amilozơ nên dẻo hơn so với gạo tẻ

2 Cấu tạo của tinh bột

Tinh bột được cấu tạo từ hai loại glucan là amylose (AM) và amylopectin (AP) Hạt tinh bột có cấu tạo lớp, trong mỗi lớp đều có tinh thể AM và AP xếp theo phương hướng tâm, trong hạt có các lỗ xốp Hạt tinh bột từ những nguyên liệu khác nhau có các dạng khác nhau, dạng hình tròn, bầu dục hay đa giác

Hình 2: Các hạt tinh bột dưới kính hiển vi

Tỉ lệ AM:AP trong tinh bột thường là 1:4 Ngoại lệ có đậu xanh có 75% AM; nếp, bắp sáp có trên 90% AP; lúa mì có tỉ lệ AM:AP là 1:3

Amylose (AM)

AM là polymer mạch thẳng, cấu tạo từ các α – D glucose bằng liên kết

1,4-glucoside

Hình 3:Cấu tạo mạch Amylose

Trọng lượng phân tử AM khoảng 105 ÷106 AM không tan trong nước lạnh, trong nước nóng tạo thành dung dịch keo độ nhớt không cao Ở trạng thái keo, AM tồn tại ở trạng thái xoắn, ổn định nhờ các liên kết Hydro, mỗi vòng chứa 6 gốc glucose, I2 hấp thụ vào giữa vòng tạo màu xanh thẫm đặc trưng

Amylopectin (AP)

Amylopectin được cấu tạo từ các phân tử glucose, các phân tử liên kết với nhau bằng liên kết α - 1,4 – glucoside và liên kết α – 1,6 – glucoside có cấu trúc nhánh, thường có 20÷30 gốc glucose giữa 2 điểm phân nhánh

Trọng lượng phân tử AP khoảng 107÷108 Mức độ phân nhánh AP quy định độ dẻo tinh bột AP chỉ hoà tan khi đun nóng và cho dung dịch có độ nhớt cao hơn AM AP tạo phức và cho màu tím đỏ với I2

Hình 4: Cấu tạo mạch Amylopectin

Quá trình trương nở - hồ hóa – dịch hóa – thoái hóa của tinh bột

Tinh bột hút nước, các liên kết Hydro ngoại phân tử hình thành giữa các sợi tinh bột làm cho hạt tinh bột trương lên

Nếu gia nhiệt có khuấy trộn, lớp vỏ bị phá vỡ AM và AP thoát ra, khả năng hút nước tăng tối đa, xâm nhập càng nhiều tới khi các sợi AM và AP trượt lên nhau phân tán đều trong nước tạo nên hồ tinh bột Quá trình này gọi là quá trình hồ hóa Nhiệt độ tại hiện tượng hồ hóa gọi là nhiệt hồ hóa (Thh ), nhiệt hồ hóa phụ thuộc vào nguồn gốc tinh bột, độ phân nhánh, cấu trúc của từng loại hạt

Bảng 2: Nhiệt độ hóa của một số tinh bột

Tinh bột tự nhiên Nhiệt độ hồ hóa [ 0 C]

Nếu cứ gia nhiệt và khuấy trộn hồ tinh bột xảy ra hiện tượng đứt mạch, giảm độ

nhớt gọi là hiện tượng dịch hóa.

Hiện tượng thái hóa: giữ dung dịch trong thời gian lâu, các sợi tinh bột sẽ đến gần

nhau, tạo liên kết Hydro nội, giảm liên kết nước, làm cho hồ tinh bột bị tách nước AP tạo hồ tinh bột bền hơn so với AM

3 Tinh bột ứng dụng trong công nghệ thực phẩm

Tinh bột giữ vai trò quan trọng trong công nghiệp thực phẩm do những tính chất lý hoá của chúng Nguyên liệu này thường được dùng làm chất tạo độ nhớt sánh cho thực phẩm dạng lỏng, là tác nhân làm bền cho thực phẩm dạng keo, là các yếu tố kết dính

và làm đặc tạo độ cứng và độ đàn hồi cho nhiều thực phẩm Một số dạng sản phẩm trong thực phẩm có sử dụng loại nguyên liệu này như: các loại bánh, các loại kẹo, bia rượu,…

Trong công nghiệp, ứng dụng để xử lý nước thải, tạo màng bao bọc kị nước trong sản xuất nhũ tương, thành phần chất kết dính trong công nghệ sơn, sản xuất giấy, băng

bó xương,…

khái quát

Tinh bột là một nguyên liệu đa năng trong công nghệ thực phẩm, phục vụ nhiều mục đích khác nhau:

1 Chất làm đặc: Tinh bột tạo độ nhớt và cấu trúc cho sản phẩm như sốt, pudding và

kem bằng cách hấp thụ nước và tạo thành kết cấu gel

2 Chất kết dính: Khả năng kết dính các thành phần lại với nhau làm cho tinh bột

cần thiết trong các sản phẩm nướng như bánh, bánh quy và bánh mỳ, giúp tạo cấu trúc và kết cấu

3 Chất chống dính: Tinh bột ngăn chặn thực phẩm dính lại trong quá trình chế biến

và nấu, đảm bảo quá trình sản xuất mượt mà và nâng cao chất lượng sản phẩm

4 Bổ sung dinh dưỡng: Tinh bột cung cấp carbohydrate và năng lượng, làm cho nó

quan trọng trong các sản phẩm dinh dưỡng như sữa công thức và thực phẩm cho trẻ em, đóng góp vào dinh dưỡng tổng thể

5 Chất xử lý bề mặt: Tinh bột có thể được sử dụng để làm sạch và xử lý bề mặt

thực phẩm, cải thiện hình thức và kéo dài thời gian tươi mới bằng cách tạo ra một lớp bảo vệ

*Ứng dụng Thực tế

Sản phẩm nướng ( bánh mì, bánh nướng, bánh quy, )

-Các sản phẩm nướng như bánh quy, bánh nướng, bánh mì, bánh nhẹ và xúc xích là những sản phẩm có mật độ cao cần tinh bột chịu nhiệt Do đó, thanh bột liên kết có thể được sử dụng vì chúng có khả năng chịu nhiệt độ nướng trong lò ở nhiệt độ 120 ≥ 230°C tốt hơn Tinh bột hồ hóa học cũng được sử dụng trong các loại bột ăn liền như bột ngô, vv Nhiệt độ, độ ẩm và chế độ xác định cấu hình và chất lượng của sản phẩm

Hình 5: Sản phẩm nướng

Bánh kẹo

-Tinh bột oxy hóa có độ trong hoặc độ truyền qua cao, độ nhớt thấp và độ ổn định nhiệt độ thấp Nó thường được sử dụng trong bánh kẹo để phủ kẹo và đồ ngọt vì chúng

dễ tan chảy

Hình 6: Bánh kẹo

Nước thịt, súp và nước sốt (súp, nước sốt, bột cà chua hoặc sốt cà chua)

-Tinh bột ether hóa và liên kết ngang chủ yếu được sử dụng Tinh bột liên kết ngang

có độ ổn định cao hơn đối với sự trương nở của hạt, khả năng chịu nhiệt độ cao, độ ổn định cắt cao và độ ổn định trong điều kiện axit Chúng được sử dụng làm chất tạo độ nhớt và chất tạo kết cấu trong súp, nước sốt, nước thịt, bánh mì và các sản phẩm từ sữa Tinh bột được ete hóa đã cải thiện độ trong của hồ tinh bột, độ nhớt cao hơn, giảm khả năng tổng hợp và độ ổn định khi đóng băng-tan băng Tinh bột liên kết ngang được sử dụng trong nhiều ứng dụng thực phẩm như nước thịt, nước chấm, nước sốt, nhân bánh trái cây và bánh pudding

Hình 7: Nước thịt, súp và nước sốt (súp, nước sốt, bột cà chua)

Mayonnaise, nước sốt salad, kem, phết và đồ uống

-Tinh bột thủy phân và este hóa chủ yếu được sử dụng trong nước sốt salad và đồ uống Tinh bột thủy phân (tinh bột biến tính bằng axit) có độ nhớt bột nhão thấp hơn

trong điều kiện nóng và lạnh Do đó chúng được sử dụng trong sốt mayonnaise và nước sốt salad Tinh bột este hóa có nhiệt độ hồ hóa và thoái hóa thấp hơn, xu hướng tạo gel thấp hơn và độ trong của bột nhão cao hơn, và được sử dụng trong thực phẩm đông lạnh và đông lạnh, làm chất ổn định nhũ tương và để đóng gói các đám mây đồ uống Tinh bột OSA được sử dụng làm chất nhũ hóa trong sốt mayonnaise và nước sốt salad

Hình 8: Mayonnaise, nước sốt salad, kem, phết và đồ uống

Pasta (spaghettis, mì ống, các loại khác)

-Tinh bột tiền gelatin hóa và liên kết ngang chủ yếu được sử dụng trong mì ống Tinh bột hồ hóa ảnh hưởng đến độ đàn hồi và độ mềm, độ ngon và khả năng tiêu hóa của mì ống Liên kết ngang mang lại độ cứng cấu trúc cần thiết cho mì ống

Hình 9: Pasta (spaghettis, mì ống, các loại khác)

Bánh pudding (sữa trứng, các loại khác)

-Tinh bột đã được hồ hóa trước được sử dụng trong bánh pudding, hỗn hợp lactic ăn liền và thực phẩm ăn sáng để đạt được độ đặc hoặc giữ nước mà không cần sử dụng nhiệt Chúng cũng được sử dụng trong hỗn hợp bánh mì làm sẵn Chúng được sử dụng

ở những nơi cần ít hoặc không cần nhiệt và khả năng hấp thụ và giữ nước tăng lên sẽ

cải thiện chất lượng sản phẩm; làm chất kết dính trong ngành công nghiệp thịt; và làm nhân bánh trái cây

Hình 10: Bánh pudding (sữa trứng, các loại khác)

Kết luận

-Các loại tinh bột biến tính như tinh bột axetat, tinh bột photphat, HPS, CMS, tinh bột sulfonium và các dẫn xuất liên kết ngang của chúng được sử dụng cho các ứng dụng khác nhau trong ngành công nghiệp thực phẩm

-Tuy nhiên, những lo ngại về dư lượng hóa chất trong các sản phẩm này và những cân nhắc về môi trường đối với các hóa chất độc hại được sử dụng trong một số quy trình

đã dẫn đến nhiều nghiên cứu hơn về các quy trình biến đổi xanh hơn

-Mặc dù công nghệ sinh học đã phát triển các quy trình biến đổi gen và enzyme để sản xuất một số loại tinh bột biến tính, nhưng chúng vẫn còn rất hạn chế và đôi khi không kinh tế, do đó biến đổi hóa học vẫn là phương phá

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Trần Thị Minh Hà (chủ biên), Hóa học thực phẩm, Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP.Hồ ChíM, 2021

[2] Võ Thu Hiền (2023, ngày 12 tháng 10). Tinh bột là gì? Cấu trúc và tính chất hóa học của tinh bột?  https://urlvn.net/kwwghwb

[3] Vụ Khoa học và công nghệ tổng hợp (n.d.). Tinh bột và ứng dụng trong công nghiệp.  https://congnghiepsinhhocvietnam.com.vn/tin-tuc/t102/tinh-bot-bien-tinh-va-ung-dung-trong-cong-nghiep.html

[4] Tinh bột là gì? (n.d.) Nhà thuốc Ngọc Anh. 

https://nhathuocngocanh.com/hoat-chat/tinh-bot/