Ảnh hưởng của của một số yếu tố lên quá trình sản xuất Syrup glucose từ tinh bột khoai mì

Hình 1.2: Cuû khoai mì

Tröôùc heát, khoai mì coù khaû naêng thay theá tröïc tieáp moät phaàn khaåu phaàn gaïo cuûa nhaân daân ta. Ñoù laø thöïc phaåm deã aên, deã cheá bieán, khaû naêng baûo quaûn cuõng töông đoái oån đònh neáu đöôïc cheá bieán thaønh boät hay nhöõng thaønh phaåm sô cheá khaùc nhö khoai mì laùt, mieáng khoai mì…

Vôùi nhu caàu cuûa coâng ngheä, khoai mì laø nguoàn nguyeân lieäu trong caùc ngaønh kyõ ngheä nheï, ngaønh laøm giaáy, ngaønh laøm đöôøng duøng hoùa chaát hay men thöïc vaät đeå chuyeån hoaù tinh boät khoai mì thaønh đöôøng maïch nha hay glucose. Röôïu vaø coàn đeàu coù theå söû duïng khoai mì laøm nguyeân lieäu chính. Ngoaøi ra, khoai mì coøn laø nguoàn thöùc aên toát đeå cung caáp cho gia suùc .

Cuõng nhö phaàn lôùn caùc loaïi haït vaø cuû, thaønh phaàn chính cuûa cuû khoai mì laø tinh boät. Ngoaøi ra, trong khoai mì coøn coù caùc chaát: đaïm, muoái khoaùng, lipit, xô vaø moät soá vitamin B1, B2.

Nhö vaäy, so vôùi nhu caàu dinh döôõng vaø sinh toá cuûa cô theå con ngöôøi, khoai mì laø moät loaïi löông thöïc, neáu đöôïc söû duïng möùc đoä hôïp thì coù theå thay theá hoaøn toaøn nhu caàu đöôøng boät cuûa cô theå.

Tinh boät:

Laø thaønh phaàn quan troïng cuûa cuû khoai mì, noù quyeát đònh giaù trò söû duïng cuûa chuùng. Haït tinh boät hình troáng, đöôøng kính khoaûng 35 micromet.

Ñöôøng:

Ñöôøng trong khoai mì chuû yeáu laø glucose vaø moät ít maltose, sacceroza. Khoai mì caøng giaø thì haøm löôïng đöôøng caøng giaûm. Trong cheá bieán, đöôøng hoøa tan trong nöôùc đöôïc thaûi ra trong nöôùc dòch.

Proâtein:

Haøm löôïng cuûa thaønh phaàn protein coù trong cuû thapá neân cuõng aûnh höôûng đeán quy trình coâng ngheä. Tæ leä khoaûng: 1 – 1.2 %

Nöôùc:

Löôïng aåm trong cuû khoai mì töôi raát cao, chieám khoaûng khoái löôïng toaøn cuû. Löôïng aåm cao khieán cho vieäc baûo quaûn cuû töôi raát khoù khaên. Vì vaäy ta phaûi đeà ra cheá đoä baûo veä cuû hôïp lyù tuøy töøng đieàu kieän cuï theå.

1.1.3 Tinh boät khoai mì:

Hình 1.3: Tinh boät khoai mì

n. Caáu taïo vaø tính chaát cuûa tinh boät:Cấ u tạ o:

Hình daïng, đaëc đieåm, kích thöôùc haït tinh boät:

Tinh boät laø polysaccharide chuû yeáu coù trong haït, cuû, thaân caây vaø laù caây. Tinh boät cuõng coù nhieàu ôû caùc loaïi cuû nhö khoai taây, saén, cuû maøi. Moät löôïng đaùng keå tinh boät cuõng coù trong caùc loaïi quaû nhö chuoái vaø nhieàu loaïi rau. Tinh boät coù nhieàu trong caùc loaïi löông thöïc do đoù caùc loaïi löông thöïc đöôïc coi laø nguoàn nguyeân lieäu chuû yeáu đeå saûn xuaát tinh boät. Hình daïng vaø thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa tinh boät phuï thuoäc vaøo gioáng caây, đieàu kieän troàng troït ...

Tinh boät khoâng phaûi laø moät chaát rieâng bieät, noù bao goàm hai thaønh phaàn laø amilose vaø amilopectin. Hai chaát naøy khaùc nhau veà nhieàu tính chaát lyù hoïc vaø hoùa hoïc. Döïa vaøo söï khaùc nhau đoù coù theå phaân chia đöôïc hai thaønh phaàn treân đeå đieàu

cheá daïng tinh khieát. Caùc phöông phaùp đeå taùch vaø xaùc đònh haøm löôïng amilose vaø amilopectin laø:

- Chieát ruùt amylose baèng nöôùc noùng, keát tuûa amylose baèng röôïu, haáp thuï choïn loïc amilose treân cellulose.

Tinh boät laø loaïi polysaccharide khoái löôïng phaân töû cao goàm caùc đôn vò glucose đöôïc noái nhau bôûi caùc lieân keát α - glycoside, coù coâng thöùc phaân töû laø (C H O ) , ôû đaây n coù theå töø vaøi traêm đeán hôn 1 trieäu.

6 10 5 n

Tinh boät giöõ vai troø quan troïng trong coâng nghieäp thöïc phaåm do nhöõng tính chaát hoùa lí cuûa chuùng. Tinh boät thöôøng duøng laøm chaát taïo đoä nhôùt saùnh cho caùc thöïc phaåm daïng loûng hoaëc laø taùc nhaân laøm beàn keo hoaëc nhuõ töông, nhö caùc yeáu toá keát dính vaø laøm đaëc taïo đoä cöùng, đoä đaøn hoài cho nhieàu loaïi thöïc phaåm. Ngoaøi ra tinh boät coøn nhieàu öùng duïng trong döôïc phaåm, coâng nghieäp deät, hoùa daàu...

Trong thöïc vaät, tinh boät thöôøng coù maët döôùi daïng khoâng hoaø tan trong nöôùc. Do đoù coù theå tích tuï moät löôïng lôùn ôû trong teá baøo maø vaãn khoâng bò aûnh höôûng đeán aùp suaát thaåm thaáu. Caùc hydratcarbon đaàu tieân đöôïc taïo ra ôû luïc laïp do quang hôïp, nhanh choùng đöôïc chuyeån thaønh tinh boät. Tinh boät ôû möùc đoä naøy đöôïc goïi laø tinh boät đoàng hoaù, raát linh đoäng, coù theå đöôïc söû duïng ngay trong quaù trình trao đoåi chaát hoaëc coù theå đöôïc chuyeån hoaù thaønh tinh boät döï tröõ ôû trong haït, quaû, cuû, reã, thaân vaø beï laù.

Coù theå chia tinh boät thöïc phaåm thaønh ba heä thoáng: heä thoáng tinh boät cuûa caùc haït coác, heä thoáng tinh boät cuûa caùc haït hoï đaäu, heä thoáng tinh boät cuûa caùc cuû.

Baûng 1.1: Ñaëc đieåm cuûa moät soá heä thoáng tinh boät

Nguoàn

Kích thöôùc haït, nm

Hình daùng

Haøm löôïng amilose, %

Nhieät đoä hoà hoaù,oC

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 96 trang tài liệu này.

10-30	Ña giaùc hoaëc troøn	25	67-75
Luùa mì	5-50	Troøn	20	56-80
Luùa maïch đen	5-50	Troøn daøi
Ñaïi maïch	5-40	Baàu duïc		68-90
Yeán maïch	5-12	Ña giaùc		55-85
Luùa	2-10	Ña giaùc	13-35	70-80
Ñaäu đoã	30-50	Troøn	46-54	60-71
Kieàu maïch	5-15	Troøn deïp
Chuoái	5-60	Troøn	17
Khoai taây	1-120	Baàu duïc	23	56-69
Khoai lang	5-50	Baàu duïc	20	52-64
Saén	5-35	Troøn
Dong rieàng	10-130	Baàu duïc	38-41

Haït ngoâ

Haït tinh boät cuûa taát caû heä thoáng neâu treân hoaëc coù daïng hình troøn, hình baàu duïc, hay hình đa giaùc. Haït tinh boät khoai taây lôùn nhaát vaø beù nhaát laø haït tinh boät thoùc.

Kích thöôùc caùc haït khaùc nhau daãn đeán nhöõng tính chaát cô lí khaùc nhau nhö nhieät đoä hoà hoaù, khaû naêng haáp thuï xanh metylen ... Coù theå duøng phöông phaùp laéng đeå phaân chia moät heä thoáng tinh boät ra caùc đoaïn coù kích thöôùc đoàng đeàu đeå nghieân cöùu.

Duøng vi aûnh cuûa kính hieån vi đieän töû queùt:

Tinh boät saén coù daïng hình caàu, hình tröùng hoaëc hình muõ, coù moät soá haït truõng.

Hình 1.4: Tinh boät saén (1500X)

Hình 1.5: Tinh boät saén (3500X)

Tinh boät saén daây coù hình daïng gaàn gioáng tinh boät saén, nhöng haït coù nhieàu goùc caïnh hôn, caùc caïnh truõng vaø bò loõm nhieàu hôn soá haït nhoû nhieàu hôn.

Hình 1.6: Tinh boät saén daây (1500X)

Hình 1.7: Tinh boät saén daây (3500X)

Kích thöôùc trung bình cuûa haït saén daây nhoû hôn so vôùi tinh boät saén.

Tinh boät huyønh tinh goàm haàu heát caùc haït lôùn coù daïng hình elíp, trôn nhaün vaø coù kích thöôùc trung bình lôùn hôn tinh boät saén.

Hình 1.8: Tinh boät huyønh tinh (1500X)

Hình 1.9: Tinh boät huyønh tinh (3500X)

Quan saùt ôû đoä phoùng đaïi 3500x, beà maët ngoaøi cuûa 3 loaïi haït đeàu coù neáp nhaên.

Nhö vaäy ta thaáy: kích thöôùc haït đaëc tröng cho moãi loaïi tinh boät.

b. Thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa tinh boät:

Tinh boät khoâng phaûi moät hôïp chaát đoàng theå maø goàm hai polysaccharide khaùc nhau: amylose vaø amylopectin. Tæ leä amylose/amylopectin xaáp xæ ¼. Trong tinh boät loaïi neáp (gaïo neáp hoaëc ngoâ neáp) gaàn nhö 100% laø amylopectin. Trong tinh boät đaäu xanh, dong rieàng haøm löôïng amylose chieám treân döôùi 50%.

Hình 1.10: Caáu taïo cuûa tinh boät

Hình 1.11: Amylose vaø amylopectin

Thaønh phaàn caáu truùc cuûa amylose:

Trong vi haït, tinh boät toàn taïi döôùi daïng haït coù kích thöôùc trong khoaûng töø 0,02 - 0,12nm. Haït tinh boät cuûa taát caû caùc heä coù daïng hình troøn, hình baàu duïc hay hình đa dieän. Caáu taïo vaø kích thöôùc cuûa haït tinh boät phuï thuoäc vaøo gioáng caây, đieàu kieän troàng troït cuõng nhö quaù trình sinh tröôûng cuûa caây.

Caáu taïo beân trong cuûa vi haït tinh boät khaù phöùc taïp. Vi haït tinh boät coù caáu taïo lôùp, trong moãi lôùp đeàu coù laãn loän caùc amylose daïng tinh theå vaø amylopectin xaép xeáp theo phöông höôùng taâm.

Nhôø phöông phaùp hieån vi đieän töû vaø nhieãu xaï tia X thaáy raèng trong haït tinh boät “nguyeân thuyû” caùc chuoãi polyglucoside cuûa amylose vaø amylopectin taïo thaønh xoaén oác vôùi ba goác glucose moät voøng.

Trong tinh boät cuûa caùc haït nguõ coác, caùc phaân töû coù chieàu daøi töø 0,35 - 0,7 μ m; trong khi đoù chieàu daøy cuûa moät lôùp haït tinh boät laø 0,1 μ m. Hôn nöõa, caùc phaân töû laïi xaép xeáp theo höôùng taâm neân caùc maïch glucoside cuûa caùc polysaccharide phaûi ôû daïng gaáp khuùc nhieàu laàn.

Caùc maïch polysaccharide saép xeáp höôùng taâm taïo ra đoä tinh theå: caùc maïch beân cuûa moät phaân töû amylopectin naøy naèm xen keõ giöõa caùc maïch beân cuûa phaân töû kia.

Ngoaøi caùch saép xeáp beân trong nhö vaäy, moãi haït tinh boät coøn coù voû bao phía ngoaøi. Ña soá caùc nhaø nghieân cöùu cho raèng voû haït tinh boät khaùc vôùi tinh boät beân trong, chöùa ít aåm hôn vaø beàn đoái vôùi caùc taùc đoäng beân ngoaøi. Trong haït tinh boät coù loã xoáp nhöng khoâng đeàu. Voû haït tinh boät cuõng coù loã nhoû do đoù caùc chaát hoøa tan coù theå xaâm nhaäp vaøo beân trong baèng con đöôøng khueách taùn.

Haàu heát, caùc loaïi tinh boät đeàu chöùa hai loaïi polymer khaùc nhau veà khoái löôïng phaân töû vaø caáu truùc hoùa hoïc:

- Amylose laø loaïi maïch thaúng, chuoãi daøi töø 500 - 2000 đôn vò glucose, lieân keát nhau bôûi lieân keát α - 1,4 glicoside.

Amylose “nguyeân thuûy” coù möùc đoä truøng hôïp khoâng phaûi haøng traêm maø laø haøng ngaøn. Coù hai loaïi amylose:

+ Amylose coù möùc đoä truøng hôïp töông đoái thaáp (khoaûng 2000) thöôøng khoâng coù caáu truùc baát thöôøng vaø bò phaân ly hoaøn toaøn bôûi β -amylase.

+ Amylose coù möùc đoä truøng hôïp lôùn hôn, coù caáu truùc aùn ngöõ đoái vôùi

β - amylase neân chæ bò phaân huûy 60%.

Trong haït tinh boät hoaëc trong dung dòch hoaëc ôû traïng thaùi thoaùi hoùa, amylose thöôøng coù caáu hình maïch giaõn, khi theâm taùc nhaân keát tuûa vaøo, amylose môùi chuyeån thaønh daïng xoaén oác. Moãi voøng xoaén oác goàm 6 đôn vò glucose. Ñöôøng kính cuûa xoaén

0 0

oác laø 12,97 A , chieàu cao cuûa voøng xoaén laø 7,91A

. Caùc nhoùm hydroxyl cuûa caùc goác

glucose đöôïc boá trí ôû phía ngoaøi xoaén oác, beân trong laø caùc nhoùm C-H.

Hình 1.12: Caáu truùc amylose

Thaønh phaàn caáu truùc cuûa amylopectin: