MỤC LỤC
A.POLYSACCHARIDE LOẠI 1: OLIGOSACCHARIDE
I. SACCHAROSE .02
II. MALTOSE 04
III. LACTOSE 05
IV. CELLOBIOSE .06
B.POLYSACCHARIDE LOẠI 2: POLYSACCHARIDE
I. POLYSACCHARIDE NGUỒN THỰC VẬT
1. TINH BỘT .07
2. CELLULOSE .26
3. HEMICELLULOSE .30
4. PECTIN .31
5. INULIN .34
6. AGAR .34
II. POLYSACCHARIDE NGUỒN VI SINH VẬT
DEXTRAN .38
III. POLYSACCHARIDE NGUỒN ĐỘNG VẬT
1. GLYCOGEN .38
2. KITIN .40
41 trang |
Chia sẻ: maiphuongdc | Lượt xem: 3569 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Polysaccharide, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
y 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.
1.2.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
Tính chất thuỷ nhiệt và sự hồ hoá của tinh bột :
Khi hoà tan tinh bột vào nước, tạo lớp vỏ nước làm cho lien 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 đén trạng thái hoà tan này còn phụ thuộc vào điều kiện nhiệt độ
Sự phá huỷ hạt co thể xem như giới hạn tự nhiên giũa 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. Ban đầu độ nhớt của hồ tinh bột tăng dần lên, sau đó qua một cực đại rồi giảm xuống.
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
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.
Độ trong của hồ
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 con 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. 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).
Cá 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.
3. Khả năng tạo gel và thoái hoá của 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.
Các yêu cầu để có thể tạo được một gel tinh bột:
_Dung dịch tinh bột phải có nồng độ vừa phải.
_Được hồ hoá để chuyển tinh bột thành dạng hoà tan.
_Để nguội trạng thái yên tĩnh để tạo gel tinh bột có cấu trúc mạng ba chiều
Khác với gel protein, trong gel tinh bột chỉ có duy nhất các liên kết hydro tham gia. Liên kết hydro tham gia nối trực tiếp các mạch tinh bột hoặc gián tiếp qua các cầu phân tử nước. Tinh bột cũng có khả năng đồng tạo gel với protein. Nhờ tương tác này mà khả năng giữ nước, độ cứng và độ đàn hồi của gel protein tốt hơn.Tính chất này có ứng dụng quan trọng trong các sản phẩm như giò lụa.
Vì tinh bột chứa cả amilose và amilopectin nên trong gel tinh bột có cả vùng vô định hình và vùng kết tinh.Tham gia vào vùng kết dính có các phân tử amilose và các đoạn mạch ngắn của amilopectin ngắn kết dính nhau.Cấu trúc nhiều nhánh của amilopectin sẻ cản trở sự dàn phẳng và sự kết tinh.Vùng kết tinh vừa nằm trong các hạt đã trương vừa nằm trong dung dịch sẽ tạo độ bên và độ đàn hồi cho gel; con phần đại phân tử amilose và amilopectin nối vào phần kết tinh nhưng nằm trong phần vô định hình sẽ tạo cho gel một áp suất nhất định để không bị phá huỷ .
Tinh bột nếp có hàm lượng amilopectin cao thường khó tạo gel ở nồng độ thấp, tuy nhiên nồng độ tinh bột 30% thì cũng tạo gel được. Gel của tinh bột giàu amilose thường cứng và đàn hồi kém.
Sự thoái hoá của gel tinh bột:
Khi để một thời gian gian dài, các gel tinh bột sẽ co lại và tách nước. Hiện tượng này gọi là sự thoái hoá. Quá trình này sẽ được tăng cường khi để lạnh đông và sau đó làm tan đá .Nguyên nhân của hiện tượng này là do sự hình thành các cầu hydro giứa các phân tử tinh bột. Amilose có cấu trúc mạch thẳng nên khả năng định hướng và tập hợp lại dễ dàng hơn amilopectin, vì thế nói chung, hiện tượng thoái hoá thường lien quan đến thành phần amilose của tinh bột .Quá trình thoái hoá gồm các giai đoạn sau đây:
đầu tiên các mạch được uốn thẳng lại
sau đó lớp vỏ hidrat bị mất đi, các mạch sẽ định hướng song song với nhau
các cầu hidro dược hình thành giữa các nhóm OH của tinh bột
Tốc độ thoái hoá sẽ tăng khi giảm nhiệt độ và đạt cực đại ở pH=7. Tốc độ thoái hoá sẽ giảm cả khi pH nhỏ hơn hay lớn hơn 7. Amilose là thành phần chủ yếu gây thoái hoá nhưng không khắc phục được, trong khi đó thoái hoá do amilopectin có thể khắc phục được khi nóng từ 50_60oC.
Sự thoái hoá thường kèm theo hiện tượng tách nước và đặc lại của sản phẩm dạng nữa lỏng và làm sản phẩm cứng như bánh mì.
1.3.Khả năng tạo hình của tinh bột:
1.Khả năng tạo màng:
Để tạo màng các phân tử thinh bột tạo dàn pgẳng ,sắp xếp lại và tương tác trực tiếp với nhau nhờ lien kết hidro hoặc gián tiếp thong qua các cầu phân tử nước . Tính chất này được ứng dụng để sản xuất bánh tráng ,bánh cuốn ,bánh phở .. từ tinh bột
Các giai đoạn trong quá trình tạo màng
Cho tinh bột phân tán trong nước đến một nồng độ nhất định. Hồ hoá sơ bộ để tạo ra mộy độ nhớt nhất định
Khuấy kỹ và rót dịch tinh bột một lớp mỏng lên mặt kim loại phẳng và nhẵn đã được gia nhiệt thích hợp (có thể phết một ít parafin để trơ hoái bề mặt kim loại ,tránh cho màng hỏi bị dính sau khi khô)
Cơ chế của việc tạo màng
Giai doạn 1: nước bốc hơi từ bề mặt tự do của chất lỏng (trong trường hợp này, áp suất hơi bão hoà là trở ngại duy nhất)
Giai đoạn 2: nồng độ tinh bột tăng lên và các hạt tinh bột dịch lại gần lại nhau, phân tán sắp xếp thành lớp dơn hạt, một lớp gel tạo trên bề mặt màng (nước phải thắng trở lực của lớp gel này)
Giai đoạn 3: Nước nằm giữa các hạt (nước solvate hoá liên kết bền với tinh bột) bắt đầu bốc hơi .Lúc này nước đã thắng các trở lực của màng .Các hạt tiếp xúc nhiều hơn và bắt đầu biến dạng, có sự co bề mặt .
Giai đoạn 4: Các hạt bắt đầu thể hiện lực cố kết, tạo nên cáctính chất cơ lí của màng
Giai đoạn 5: Màng được tạo thành do kết quả của sự bốc hơi nước .Thay đổi nhiệt độ điều chỉnh tốc độ bốc hơi nước, thay đổi nồng độ tinh bột, độ nhớt dung dịch sẽ thu được màng có tính chất khác nhau . Nồng độ tinh bột nhỏ dẩn đến sự hidrat hoá cao, sự bốc hơi nước nhanh và màng càng co ngót, có độ bền cao nhưng ứng suất nội lớn.
Màng tinh bột thu được thường giòn và dễ rách là do khi tạo màng có sự giảm dần thể tích tinh bột do sự bốc hơi nước. Khi màng co ngót, do bề mặt bản kim loại không có khả năng thay đổi kích thước của mình nên sẽ làm xuất hiện các ứng suất nội. Nếu ứng suất này lớn hơn độ bền cấu trúc màng dã hình thành tại thời điểm đó thì sự co ngót làm rách màng.
Khắc phục hiện tượng trên bằng cách tăng nhiệt độ tạo màng để tăng chuyển động nhiệt của các hạt phá vỡ các cấu trúc cục bộ; hoặc thêm các chất hoá dẻo để tăng khoảng cách giữa các phân tử, giảm lực Vander Wall để giảm ứng suất nội tăng độ bền và đàn hồi của màng vừa được tạo thành .
2.Khả năng tạo sợi:
Ứng dụng để sản xuất các sản phẩm như miến
Các bước tạo miến
Cho dung dịch tinh bột đi qua một bản có đục lỗ với bán kính thích hợp. Các phân tử tinh bột sẽ tự định hướng, kéo căng ra và sắp xếp song song với nhau theo phướng trọng lực.
Nhúng các sợi vừa kéo căng đi ra từ khuôn vào bể đựng nước nóng để định hình (nhờ tác dụng của nhiệt), sau đó là qua bể nước lạnh để tăng sự lien hợp giữa các sợi (do tạo ra nhiều cầu hidro giữa các phân tử).Nhiệt độ lạnh còn tạo ra sự kết tinh từng phần làm tăng độ bền cơ học và sự gắn bó giữa các sợi với nhau.
Gia nhiệt để khử nước, tăng lực cố kết và độ cứng của sợi.
Độ dai và độ bền đút của toàn sợi chịu tác động của lực tương tác giữa các phân tử và nội lực phân tử .Liên kết giữa các phân tử lại phụ thuộc vào chiều dài của mạch.
Tinh bột đậu xanh chứa >50% amilose, mạch amilose dài nên lực tương tác giữa các phân tử lớn, các chuổi khó bị đứt, sơi miến chắc và dai. Amilopectin ngắn hơn và phân nhánh do đó lực tương tác giữa các phân tử yếu hơn, các mạch ngắn dễ chập lại với nhau tạo khuyết tật của bó sợi tinh bột nên sợi tinh bột dễ bị rão và đứt. Chính vì thế mà người ta dung tinh bột của đậu hay tinh bột của dong riềng làm miếng để tạo độ bền và dai hơn so với các tinh bột khác .
3.Khả năng phồng nở của tinh bột:
Khi chiên, rán tinh bột với dầu béo, dầu béo có xu hướng tụ tập lại với nhau do tương tác kị nước và có khả năng xuyên thấm qua các vật liệu như tinh bột, cellulose…Khi gia nhiệt, tinh bột bị hồ hoá và chín. Các không khí bên trong tinh bột giãn nở và không thể nào thoát ra ngoài được do tinh bột bị tẩm béo, dẫn đến sự phồng nở của khối tinh bột.
Tinh bột của nếp do chứa nhiều amilopectin nên có câu trúc bền, chặt; không khí càng khó thoát ra bên ngoài, do đó, độ phồng của tinh bột càng cao.
Tinh bột oxy hoá có các phân tử tích điện trái ngược nhau nên đẩy nhau, do đó có khả năng phồng nở cao.
Ứng dụng tính chất này để sản xuất bánh phồng tôm và xôi chiên.
1.4.Biến tính tinh bột:
Ứng dụng của tinh bột biến tính
Tinh bột
Ứng dụng
Tinh bột bắp xốp (giàu amilopectin)
Salad,thực phẩm đóng hộp tiệt trùng và đông lạnh ,xúp ,bánh snack
Tinh bột hồ hoá trước
Bánh nướng ,bánh nhân ngọt ,phủ salad , pudding
Tinh bột thuỷ phân nhẹ bằng axit
Màng bảo vệ thực phẩm
Tinh bột bắp sáp liên kết ngang
Nhân bánh ,nước sốt ,trái cây đóng hộp hoặc tiệt trùng ,phủ salad ,pudding,xúp , thực phẩm cho trẻ em
Tinh bột hiđroxypropyl ete
Trái cây đóng hộp hoặc tiệt trùng
Tinh bột cacboxymetyl ete
Chất làm bền nhũ tương
Este của tinh bột với axit axetic
Trái cây đóng hộp hoặc tiệt trùng ,thực phấm cho trẻ em
Este của tinh bột với axit sucinicvà axit adipic
Trái cây đóng hộp hoặc tiệt trùng ,các vi hạt để bảo vệ mùi
Este của tinh bột với axit sulfuric
Chất làm đặc và làm bền nhũ tương , điều trị những chỗ loét
1.Biến tính bằng phương pháp vật lí :
Phá huỷ tinh bột bằng các lực cơ học
Khi các hạt tinh bột ẩm (với hàm ẩm khác nhau) được nghiền (hay chịu tác dụng của một áp suất), tỷ lệ vô định hình trong cấu trúc tinh thể của hạt được tăng lên, kết quả là khả năng phân tán và trương nở trong nước lạnh cũng tăng lên.
Nhiệt độ hồ hoá tinh bột loại này giảm 5_10oC, hạt tinh bột bị thuỷ phân nhanh hơn do tăng khả năng xâm nhập các enzim thuỷ phân qua các rãnh vô định hình.
Trong bột bánh làm từ tinh bột loại này, nước được hấp thu nhanh và nhiều hơn, tỷ lệ amilose phân huỷ nhiều hơn.
Tinh bột ép đùn
Trong qúa trình ép đùn, cấu trúc xoắn kép double helix của amiloza (cụ thể là khoảng cách giữa các chuổi) có sự thay đổi. Tinh bột ép đùn tan tốt, dễ phân tán, có độ nhớt thấp so với tinh bột bình thường . Sự phân huỷ một phần mạch amilose cho thấy sự thay đổi về mặt hoá học cho thay vẫn có sự thay ở nhiệt độ cao của quá trình ép đùn (từ 185_200oC). Sản phẩm tạo ra có maltose, isomaltose, gentibiose, sophorose và 1,6 _anhydroglucopyranose.
Dextrin
Đun nóng tinh bột (có độ ẩm thấp hơn 15%) tới nhiệt độ 100_200oC khi có một lượng nhỏ chất xúc tác là acid (hoặc kiềm) sẽ tạo ra các dextrin. Khi tinh bột được gia nhiệt từ 95_120oC trong điều kiện axit phù hợp, ta thu được dextrin trắng.Trong khoảng nhiệt độ từ 150_180oC ta thu được dextrin màu vàng nhạt
British Gum
Tinh bột
170-1950C
95-1200C
150-1800C
Dextrin vàng
Dextrin trắng
So với tinh bột, dextrin tan tốt hơn trong nước cho dung dịch có độ nhớt và độ dính cao. Trong công nghiệp, dextrin được sản xuất bằng cách phun acid (0,05-0,15%) vào tinh bột ẩm, sau đó, dextrin hoá trong thiết bị trộn có gia nhiệt bằng hơi. Dextrin được ứng dụng trong công nghiệp keo dán, nhuộm…Trong công nghiệp thực phẩm, dextrin được dung như chất kết dính trong đồ ngọt, chất thay thế chất béo.
Tinh bột hồ hoá trước
Huyền phù tinh bột được hồ hoá, sau đó được sấy khô.Trong quá trình này các liên kết sẽ bị cắt đứt một phần.
Tinh bột loại này có khả năng trương nhanh trong nước lạnh, bền ở nhiệt độ thấp, có độ đặc và giữ nước mà không cần gia nhiệt. Nó được sử dụng để giữ và bảo vệ chất béo khỏi bị oxy hoá trong súp khô, giữ ẩm trong sản phẩm thịt, sử dụng trong sản xuất kem và trong sản phẩm ăn liền.
2. Biến tính bằng phương pháp hoá học:
Biến tính nhẹ bằng acid
Thuỷ phân nhẹ tinh bột bằng acid tạo ra một sản phẩm ít tan trong nước lạnh, bền ở nhiệt độ thấp nhưng tan tốt trong nước nóng có độ nhớt và hiện tượng thoái hoá thấp
Tinh bột loại được dùng tạo độ đặc và màng bảo vệ. Ngoài ra còn được ứng dụng trong công nghệ dệt, công nghiệp giấy…
Tinh bột ete
Khi huyền phù tinh bột nồng độ 30-40% phản ứng với etylen ocid hay propylene ocid trong môi trường kiềm sẽ tạo ra dẫn xuất hydroxyl etyl hay hydroxyl propyl
R-OH + R’ OH- R O CH2 CHR’
O Ph11-13
OH
(R’=H; CH3)
Việc đưa các nhóm hydroxyalkyl (thường kèm theo một lượng nhỏ các liên kết chéo) sẽ cải thiện đáng kể khả năng trương nở và hoà tan, hạ thấp nhiệt độ hồ hoá, cải thiện độ bền khi đông lạnh_rã đông, làm tăng độ trong của pate tinh bột có độ nhớt cao.Nhờ các tính chất này mà sản phẩm tinh bột ete được sử dụng như chất tạo độ đặc trong các loại sản phẩm lạnh đông và các sản phẩm đồ hộp cần tiệt trùng nhiệt.
Phản ứng của tinh bột với monochloroacetic acid sẽ tạo ra tinh bột carboxymethyl: OH_
R_OH + ClCH2COO_ R_O_CH2_COO_
Loại tinh bột này có khả năng trương nở rất tốt trong nước lạnh và etanol. Dung dịch phân tán 1-3% tinh bột carboxymethyl có cấu trúc giống sáp (hay thuốc mỡ), còn phân tán 3-4% tinh bột loại này sẽ tạo ra cấu trúc gel. Đây là một chất tạo gel và tạo độ đặc rất tốt.
Tinh bột ester
Tinh bột monophosphate ester được sản xuất bằng cách đun nóng tinh bột với alkaline orthophosphate hay alkaline tripolyphosphate ở 120-1750C.
Tương tự, tinh bột cũng có thể phản ứng với các acid hữu cơ như acid acetic, acid béo mạch dài (6-26 carbon), acid succinic, acid citric, muối hay các dẫn xuất của chúng. Tinh bột loại này có độ nhớt cao, đặc tính làm đặc tốt, paste tinh bột có độ trong cao. Ngoài ra tinh bột ester cũng có tính chất lạnh đông tan giá tốt.Chúng được sử dụng rộng rãi làm chất tạo độ đặc và chất ổn định trong các loại nước sốt (như tương ớt), bột xúp, bánh pudding, thực phẩm đông lạnh, margarine và các loại đồ hộp tiệt trùng nhiệt. Do khả năng tạo được màng trong suốt và đàn hồi nên tinh bột loại này được dung để làm lớp phủ bảo vệ trái cây sấy, giữ mùi hay tạo viên nang mềm (encapsulation).
Tinh bột liên kết ngang
Tinh bột liên kết ngang được tạo ra khi cho tinh bột liên kết với các tác nhân đa chức năng như sodium trimetaphosphat, phosphorus oxiclorid, epiclorohydrin, hay hỗn hợp của anhydric acetic và dicarbonxilic acid
Đối với liên kết ngang, số liên kết ngang tỉ lệ thuận với nhiệt độ hồ hoá và tỉ lệ nghịch với khả năng trương nở. Loại tinh bột này bền rất cao với khoảng pH rộng và dưới tác động của lực cơ học. Do đó được ứng dụng làm bột dinh dưỡng cho trẻ em (bền khi khuấy và đun nóng ), làm nhân quả trong bánh (duy trì độ sệt khi làm lạnh ,không bị phá huỷ ở nhiệt độ cao và khuấy trộn, gel tạo ra trong suốt ...)
Các liên kết ngang tinh bột cũng có thể tạo ra qua các cấu acid boric (cầu B). Tinh bột loại này bền, dai, cứng và giòn hơn tinh bột thông thường. Với mức độ khâu thấp, được sử dụng để ổn định độ nhớt của hồ tinh bột nóng do khả năng làm đặc lại tốt.Với mức độ khâu cao,tinh bột không bị trương lên khi gia nhiệt, được dung trong sản xuất găng tay phẫu thuật và trong nhiều lĩnh vực công nghiệp khác.
Tinh bột oxi hoá
Quá trình oxi hoá tinh bột và thuỷ phân sẽ xảy ra khi xử lí huyền phù tinh bột với HClO (hypoclorid) hay NaClO ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ hồ hoá. Trong qú trình phản ứmg kích thước của tinh bột có thay đổi chút ít, chiều dài của mạch ngắn đi do thuỷ phân, tạo ra sản phẩm có chứa nhóm chức carbonyl và carboxyl với tỉ lệ 1 nhóm carboxyl/25_50 gốc glucose.
Tinh bột oxi hoá có màu trắng, nhiệt độ hồ hóa thấp, độ nhớt tăng chậm, gel tinh bột có độ trong cao và xu hướng thoái hoá giảm. Tinh bột biến tính loại này được sử dụng trong sản xuất giấy và để hồ sợi trong công nghiệp dệt. Trong công nghệ thực phẩm, nó được dung như chất làm đặc có độ nhớt thấp trong xốp salad và mayonnaise.
3. Biến tính bằng enzyme:
Amylase là một trong những hệ enzyme quan trong nhất trong ngành công nghệ sinh học hiện nay do có những ứng dụng hết sức rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm, dược phẩm,công nghệ lên men,công nghiệp dệt và công nghiệp giấy. Amylase đầu tiên được sản xuất ở qui mô công nghiệp năm 1894, nó có nguồn gốc từ nấm mốc và được sử dụng như một loại dược phẩm để chữa bệnh về tiêu hoá. Ngày nay các amylase vi sinh vật đã thay thế thành công acid trong công nghiệp thuỷ phân tinh bột. Amylase cũng được sử dụng rộng rãi để đương hoá tinh bột trong sản xuất rượu bia. Các enzyme có độ tinh sạch cao và những tinh chất phù hợp có triển vọng to lớn trong công nghiệp dược phẩm và công nghiệp hoá chất tinh khiết.
Các amylase tham gia vào quá trình thuỷ phân tinh bột
Endo-α-1,4
Glucanase α-amylase
α-1,4 _ Exomalto
glucanase hexahydrolase
_ Exomalto-
Exo-α-1,4 pentahydrolase
Glucanase _ Exomalto-
Enzym tetrahydrolase
thuỷ _β-amylase
phân _ Glucoamylase
tinh bột _ α-Amyloglucosidase
Endo –α-1,6 Pullulanase
α-1,6 glucanase Isoamylase
glucanase
Exo-α-1,6
Glucanase Exopullulanase
Các giai đoạn chính trong quá trình sản xuất các sản phẩm đường ngọt từ tinh bột gồm hồ hoá dịch hoá tinh bột bằng α-amylase, đường hoá tinh bột bằng β-amylase, glucoamylase và các enzyme tạo oligosaccharide, isomer hoá bằng glucoisomerase (để chuyển glucose thành fructose). Các loại đường ngọt này được ứng dụng trong nhiều sản phẩm thực phẩm như nước giải khát, bánh kẹo, kem, thức ăn trẻ em, trái cây đóng hộp, làm chất bảo quản…
Các sản phẩm đường ngọt từ tinh bột có nhiều ứng dụng bao gồm đường glucose tinh thể hoặc dung dịch (D-glucose), xi-rô giàu fructose hoặc fructose tinh thể, xi-rô glucose và manltose, maltodextrin và xyclodextrin.
2. CELLULOSE:
Cellulose là polysaccharide chủ yếu của thành tế bào thực vật. Trong bông nó chiếm trên 90%, còn trong gỗ nó chiếm trên 50% .
Khi đun sôi trong acid sunfuric đặc , cellulose sẽ chuyển thành glucose còn khi thủy phân trong điều kiện nhẹ nhàng sẽ tạo thành disacaride cellulobiose .
Các đơn vị cấu tạo cellulose gắn với nhau bằng liên kết glucozide .phân tử cellulose chứa từ 1400 đến 10000 gốc glucose. Phân tử lượng của cellulose thu được từ các nguồn khác nhau xê dịch trong giới hạn khá rộng rãi ( từ 5.105 tới 106 hoặc cao hơn nữa ) .
CELLULOSE
Dùng phương pháp phân tích tia rơnghen, người ta chứng minh phân tử cellulose có dạng sợi. Các dạng sợi của cellulose gắn với nhau bằng liên kết hidro tạo nên cấu trúc mixen của cellulose.
Trong phân tử của cellulose có chứa nhiều nhóm hydroxyl tồn tại dưới dạng tự do, hydro của chúng dễ dàng bị thay thế bởi các nhóm thế hóa học, ví dụ như gốc methyl (-CH3) hoặc gốc acetyl (-CH3CO) hình thành nên dẫn xuất eter hoặc ester của cellulose, mặt khác người ta còn biết nhiều dẫn xuất của cellulose có ý nghĩa rất quan trọng trong ngành công nhiệp .
Ví dụ: các dẫn xuất nitrocellulose, acetylcellulose trong kỹ nghệ chế tạo sợi nhân tạo , da nhân tạo ,chất nổ, chất dẻo. Trong thời gian gần đây các dẫn xuất của cellulose như cacbocimethylcellulose, diethylaminoethylcellulose được dùng có hiệu quả trong các phương pháp sắc ký trao đổi ion để phân chia hỗn hợp protein.
Trong cacbocimethylcellulose của một số nhóm hydroxyl của cellulose được thay thế bằng gốc –OCH2COOH còn trong dẫn xuất diethylaminothylcellulose một số nhóm hydroxyl của cellulose được thay thế bằng gốc –O-CH2CH2N(C2H 5)2. Cellulose không có ý nghĩa về mặt dinh dưỡng của người vì không tiêu hóa được ống tiêu hóa. Động vật nhai lại có thể tiêu hóa dễ dàng cellulose, vì trong ruột của chúng có chứa nhiều vi khuẩn có khả năng tiết ra enzyme cellulase là enzim thủy phân cellulose.
3.HEMICELLULOSE
☻ Tính chất vật lí: Hemicellulose là nhóm polysaccharide có tính chất đặc biệt là không hòa tan được trong nước mà chỉ tan trong dung dịch kiềm.
☻ Tính chất hóa học: Khi thủy phân hemicellulose sẽ thu được các monosaccharide thuộc nhóm hexose như mannose, galactose; nhóm pentose như arabinose, xilose.
☻ Tên gọi: Tùy theo trong thành phần của hemicellulose có chứa monosaccharide nào mà nó sẽ có những tên tương ứng như mannan, galactan, và pentozan (araban hoặc xilan).
☻ Tồn tại:
● Hemicellulose cũng là thành phần của thành tế bào thực vật và tồn tại chủ yếu ở các phần như vỏ hạt, bẹ ngô, cám, rơm rạ, trấu.
● Các polysaccharide như mannan, galactan, araban và xilan đều là các chất phổ biến trong thực vật, chủ yếu ở các thành phần của màng tế bào của các cơ quan khác nhau như gỗ, rơm rạ, v.v…
4. PECTIN:
Pectin là polysaccharide có nhiều ở quả, củ hoặc thân cây.Trong thực vật, pectin tồn tại dưới 2 dạng:
Dạng protopectin không tan, tồn tại chủ yếu ở thành tế bào dưới dạng kết hợp với polysaccharide araban.
Dạng hòa tan của pectin tồn tại chủ yếu ở dịch tế bào. Dưới tác dụng của acid, của enzym protopectinase hoặc khi đun sôi, protopectin chuyển sang dạng pectin hòa tan.
Đặc tính quan trọng của pectin là khi có mặt acid và đường, nó có khả năng tạo thành chất gel, vì vậy nó được ứng dụng phổ biến trong kĩ nghệ sản xuất mứt kẹo. Để tạo thành chất gel, pectin có thể thêm đường saccharose tới tỉ lệ 65 - 70% (bão hòa đường) và tạo môi trường có pH khoảng 3,1 - 3,5 nhờ các acid hữu cơ như acid citric. Pectin lấy từ các nguồn khác nhau sẽ khác nhau về khả năng tạo gel và khác nhau ít nhiều về số các nhóm thế CH3O- trong phân tử. Pecti
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- POLYSACCHARIDE.doc