Cấu trúc phân tử amyloza (glucose-α-1,4-glucose)Cấu trúc phân tử amylopectin
Tinh bột tiếng Hy Lạp là amidon (CAS# 9005-25-8, công thức hóa học: (C6H10O5)n) là một polysacaritcarbohydrate chứa hỗn hợp amyloza và amylopectin, tỷ lệ phần trăm amiloza và amilopectin thay đổi tùy thuộc vào từng loại tinh bột, tỷ lệ này thường từ 20:80 đến 30:70. Tinh bột có nguồn gốc từ các loại cây khác nhau có tính chất vật lý và thành phần hóa học khác nhau. Chúng đều là các polymecacbohydrat phức tạp của glucose (công thức phân tử là C6H12O6). Tinh bột được thực vật tạo ra trong tự nhiên trong các quả, củ như: ngũ cốc. Tinh bột, cùng với protein và chất béo là một thành phần quan trọng bậc nhất trong chế độ dinh dưỡng của loài người cũng như nhiều loài động vật khác. Ngoài sử dụng làm thực phẩm ra, tinh bột còn được dùng trong công nghiệp sản xuất giấy, rượu, băng bó xương.
Tinh bột được tách ra từ hạt như ngô và lúa mì, từ rễ và củ như sắn, khoai tây, dong là những loại tinh bột chính dùng trong công nghiệp.
Hồ tinh bột
Thuốc thử tinh bột là Iod. Dung dịch Iod tác dụng với hồ tinh bột cho màu xanh lam đặc trưng.
Các phương pháp biến tính tinh bột
Phương pháp biến tính vật lý: là phương pháp biến tính tinh bột thuần túy dùng các lực vật lý như ép, nén và hồ hóa tác dụng lên tinh bột để làm thay đổi một số tính chất của nó nhằm phù hợp với những ứng dụng, sản phẩm tinh bột biến tính của phương pháp này là những tinh bột hồ hóa, tinh bột xử lý nhiệt ẩm.
Phương pháp biến tính hóa học: là phương pháp sử dụng những hóa chất cần thiết nhằm thay đổi tính chất của tinh bột, sản phẩm chủ yếu của phương pháp biến tính hóa học là những tinh bột xử lý axit, tinh bột ete hóa, este hóa, phosphat hóa.
Phương pháp thủy phân bằng enzim: là phương pháp biến tính tinh bột tiên tiến hiện nay, cho sản phẩm tinh bột biến tính chọn lọc không bị lẫn những hóa chất khác. Sản phẩm của phương pháp này là các loại đường gluco, fructo; các poliol như sorbitol, mannitol; các axit amin như lysin, MSG, các rượu, các axit.
Các tinh bột biến tính
Theo International Numbering System for Food Additives (INS), tinh bột biến tính được đánh số và đặt tên theo các nhóm sau:
1401 Acid-treated starch
1402 Alkaline treated starch
1403 Bleached starch
1404 Oxidized starch
1405 Starches, enzyme-treated
1410 Monostarch phosphate
1411 Distarch glycerol
1412 Distarch phosphate esterified with sodium trimetaphosphate
1413 Phosphated distarch phosphate
1414 Acetylated distarch phosphate
1420 Starch acetate esterified with acetic anhydride
1421 Starch acetate esterified with vinyl acetate
1422 Acetylated distarch adipate
1423 Acetylated distarch glycerol
1440 Hydroxypropyl starch
1442 Hydroxypropyl distarch phosphate
1443 Hydroxypropyl distarch glycerol
1450 Starch sodium octenyl succinate
Ứng dụng của tinh bột
Ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm: Dùng làm phụ gia cho công nghiệp bánh kẹo, đồ hộp.
Trong xây dựng: Tinh bột được dùng làm chất gắn kết bê tông, tăng tính liên kết cho đất sét, đá vôi, dùng làm keo dính gỗ, phụ gia sản xuất ván ép, phụ gia cho sơn.
Ứng dụng trong công nghiệp mỹ phẩm và dược phẩm: Tinh bột được dùng làm phấn tẩy trắng, đồ trang điểm, phụ gia cho xà phòng, kem thoa mặt, tá dược.
Ứng dụng cho công nghiệp giấy: Tinh bột được dùng để chế tạo chất phủ bề mặt, thành phần nguyên liệu giấy không tro, các sản phẩm tã giấy cho trẻ em.
Ứng dụng trong công nghiệp dệt: Tinh bột dùng trong hồ vải sợi, in.
Ứng dụng trong nông nghiệp: Dùng làm chất trương nở, giữ ẩm cho đất và cây trồng chống lại hạn hán.
Các ứng dụng khác: Tinh bột được dùng làm màng plastic phân huỷ sinh học, pin khô, thuộc da, keo nóng chảy, chất gắn, khuôn đúc, phụ gia nung kết kim loại.
Tính chất hóa học
1. Phản ứng thủy phân cho glucose
(C6H10O5)n + nH2O -> nC6H12O6
(Thủy phân tinh bột thường bằng enzyme hoặc môi trường acid)
2. Hồ tinh bột phản ứng với dung dịch Iodine
Dung dịch iodine tác dụng với hồ tinh bột cho ra phức màu xanh lam (hoặc xanh tím) đặc trưng ở nhiệt độ thường. Phản ứng trên xảy ra dễ dàng nên ta có thể dùng iodine để nhận ra tinh bột, ngược lại có thể dùng hồ tinh bột để nhận biết Iodine
Khi đun nóng, iodine bị giải phóng ra khỏi phân tử amylose (một loại tinh bột) làm mất màu xanh tím. Khi để nguội, iodine bị hấp phụ trở lại làm cho dung dịch có màu xanh.
3. Tổng hợp tinh bột thông qua phản ứng oxi hoá - khử ở trong lá cây
Tinh bột được tạo thành trong cây xanh từ khí CO2 và H2O cùng ánh sáng Mặt Trời. Phương trình có phản ứng tổng quát như sau:
Quá trình tạo thành tinh bột (tổng hợp tinh bột - chất hữu cơ) có sự tham gia của ánh sáng mặt trời nên gọi là quá trình quang hợp.
Tham khảo
^Roy L. Whistler; James N. BeMiller; Eugene F. Paschall biên tập (2012). Starch: Chemistry and Technology. Academic Press. tr. 220. Starch has variable density depending on botanical origin, prior treatment, and method of measurement
Hà Văn Vợi, Khương Trung Thủy, Vũ Văn Hà và cộng sự (2007).Nghiên cứu công nghệ tổng hợp tinh bột cacboxymetyl natri sử dụng trong công nghệ dược phẩm từ các nguồn tinh bột Việt Nam. Trung tâm Hữu cơ, Viện Hóa học Công nghiệp Việt Nam.
Brown WH, Poon T (2005) Introduction to organic chemistry-Third edition, John Wiley & Sons (ISBN 0-471-44451-0)
