Báo cáo nghiên cứu khoa học: "NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH BIẾN HÌNH TINH BỘT BẰNG PHƯƠNG PHÁP AXIT"

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

Thêm vào BST

Báo xấu

129
lượt xem 19
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ảnh hưởng của hàm lượng axit và thời gian thủy phân đến quá trình biến hình tinh bột huỳnh tinh bằng phương pháp axit của Ali và Kempf đã được nghiên cứu [8]. Bài viết này tiếp tục mở rộng việc nghiên cứu ảnh hưởng của 3 yếu tố là hàm lượng axit, nồng độ tinh bột và thời gian biến hình đến sự thay đổi một số tính chất của tinh bột bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm TĐY2n. ...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo nghiên cứu khoa học: "NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH BIẾN HÌNH TINH BỘT BẰNG PHƯƠNG PHÁP AXIT"

NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH BIẾN HÌNH TINH BỘT BẰNG PHƯƠNG PHÁP AXIT RESEARCH ON VARIOUS FACTORS AFFECTING THE MODIFICATION PROCESS OF STARCH BY USING ACID METHOD TRƯƠNG THỊ MINH HẠNH Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng NGUYỄN THỊ HOÀI TÂM Trường Cao đẳng Lương thực Thực phẩm Đà Nẵng TÓM T ẮT Ảnh hưởng của hàm lượng axit v à thời gian thủy phân đến quá trình biến hình tinh bột huỳnh tinh bằng phương pháp axit của Ali và Kempf đã được nghiên cứu [8]. Bài viết này tiếp tục mở rộng việc nghiên cứu ảnh hưởng của 3 yếu tố là hàm lượng axit, nồng độ tinh bột và thời gian biến hình đến sự thay đổi một số tính chất của tinh bột bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm TĐY2n. Trong đó kết quả nghiên cứu sự thay đổi về hình dạng, kích thước và nhiệt độ hồ hoá của tinh bột biến hình có ý nghĩa thực tiễn trong việc ứng dụng tinh bột biến hình trong các ngành công nghiệp (CN) như CN dệt, CN giấy v à nhất là trong CN thực phẩm. ABSTRACT The effects of acid content and hydrolysis time on the modification of Arrow- root des Antilles starch by using acid method of Ali and Kempf was already studied [8]. This article continues the investigation into the effects of three factors, which include acid content, starch solution concentration and hydrolysis time on changes in the properties of starch. The method in use is experiment planning method of 2n total factors. The research results on changes in shape, dimension and gelatinization temperature of modified starch have practical significance in applying it to such industries as textile, paper, and food, in particular. 1. Giíi thiÖu BiÕn h×nh b»ng ph¬ng ph¸p axit ®· cã tõ rÊt l©u, trong c«ng nghÖ cã nhiÒu nhîc ®iÓm nh ¨n mßn thiÕt bÞ, s¶n phÈm nhiÒu khi cã mµu vµ cã vÞ mÆn do c¸c kim lo¹i trong tinh bét t¸c dông víi axit t¹o muèi hoÆc t¹o c¸c hîp chÊt phøc chÊt cã mµu. Tuy nhiªn, víi c«ng nghÖ vµ thiÕt bÞ hiÖn ®¹i, ngµy nay ngêi ta cã thÓ kh¾c phôc nh÷ng nhîc ®iÓm nãi trªn. ¦u ®iÓm næi bËt cña ph¬ng ph¸p nµy lµ cã thÓ s¶n xuÊt víi n¨ng suÊt lín mµ kh«ng gÆp khã kh¨n g× trong vÊn ®Ò chÊt xóc t¸c, hãa chÊt rÎ tiÒn, dÔ kiÕm, dÔ tù ®éng hãa d©y chuyÒn s¶n xuÊt, nhÊt lµ cã thÓ thu ®îc tinh bét biÕn h×nh cã møc ®é ph©n c¾t cao theo yªu cÇu cña tõng øng dông cô thÓ. Do ®ã, trong nh÷ng trêng hîp øng dông cho nh÷ng s¶n phÈm phi thùc phÈm th× tinh bét axit nµy ®¸p øng dÔ dµng víi sè lîng nhiÒu vµ gi¸ thµnh rÎ. NÕu biÕt c¸ch xö lý th× tinh bét biÕn h×nh theo ph¬ng ph¸p nµy sÏ cã mét lÜnh vùc øng dông phong phó trong CN thùc phÈm vµ c¶ trong CN dîc phÈm. V× vËy môc tiªu cña bµi b¸o lµ tiÕp tôc nghiªn cøu mét sè yÕu tè ¶nh hëng ®Õn qu¸ tr×nh biÕn h×nh tinh bét b»ng ph¬ng ph¸p axit trªn nguyªn liÖu tinh bét huúnh tinh, mét sè biÕn ®æi vÒ h×nh d¹ng, kÝch thíc vµ nhiÖt ®é hå hãa cña tinh bét huúnh tinh, s¾n vµ s¾n d©y sau khi ®· cã mét sè kÕt qu¶ nghiªn cøu vÒ c¸c tinh bét nµy [5]. 2. Nguyªn liÖu vµ ph¬ng ph¸p nghiªn cøu 2.1. Nguyªn liÖu: Cñ huúnh tinh vµ cñ s¾n d©y ®îc thu nhËn vµo kho¶ng th¸ng 1 ®Õn th¸ng 3 trong n¨m ë c¸c vïng ngo¹i « cña thµnh phè §µ N½ng vµ ®îc s¶n xuÊt t¹i phßng thÝ
nghiÖm ®Ó thu nhËn tinh bét kh« cã ®é Èm < 12%. Cßn tinh bét s¾n ®îc lÊy tõ nhµ m¸y tinh bét s¾n Qu¶ng Ng·i. 2.2. Ph¬ng ph¸p nghiªn cøu - X¸c ®Þnh h×nh d¹ng vµ kÝch thíc tinh bét b»ng kÝnh hiÓn vi ®iÖn tö quÐt SEM. - X¸c ®Þnh c¸c kÝch thíc trung b×nh cña tinh bét b»ng ph¬ng ph¸p nhiÔu x¹ laser. - X¸c ®Þnh nhiÖt ®é hå hãa cña tinh bét b»ng ph¬ng ph¸p ph©n tÝch nhiÖt vi sai DSC. - X¸c ®Þnh møc ®é trïng hîp b»ng ph¬ng ph¸p oxi hãa nhãm cuèi b»ng KIO4. - X¸c ®Þnh chØ sè khö x¸c ®Þnh b»ng ph¬ng ph¸p ferixinua. - §é nhít cña tinh bét ®îc x¸c ®Þnh b»ng nhít kÕ mao qu¶n. - Kh¶o s¸t c¸c yÕu tè ¶nh hëng ®Õn qu¸ tr×nh biÕn h×nh tinh bét b»ng ph¬ng ph¸p qui ho¹ch thùc nghiÖm yÕu tè toµn phÇn T§Y2n. - BiÕn h×nh tinh bét dùa theo ph¬ng ph¸p cña Ali&Kemf []. 3. KÕt qu¶ vµ th¶o luËn 3.1. Nghiªn cøu mét sè yÕu tè ¶nh hëng ®Õn qu¸ tr×nh biÕn h×nh tinh bét b»ng qui ho¹ch thùc nghiÖm ®ñ yÕu tè 2 møc T§Y2n Trªn c¬ së kh¶o s¸t ¶nh hëng cña hai yÕu tè hµm lîng axit vµ thêi gian biÕn h×nh [4], tiÕn hµnh nghiªn cøu ¶nh hëng cña 3 yÕu tè lµ nång ®é tinh bét (X1%), hµm lîng axit (X2, ml) vµ thêi gian (X3, phót) ®Õn sù thay ®æi mét sè tÝnh chÊt cña tinh bét huúnh tinh biÕn h×nh. Nh÷ng tÝnh chÊt cña tinh bét biÕn h×nh ®îc chän kh¶o s¸t lµ chØ sè khö y1, møc ®é trïng hîp y2 (®.v glucoza) vµ ®é nhít y3 (CSt). M« h×nh thÝ nghiÖm ®îc x©y dùng ë b¶ng 3.1: B¶ng 3.1. C¸c møc cña c¸c yÕu tè C¸c yÕu tè Kh«ng Kh«ng C¸c møc Kh«ng thø X1 (%) thø thø X3 X2 (ml) nguyªn nguyªn nguyªn (phót) Møc c¬ së (X j0) 33 0 150 0 90 0 3 25 10 Kho¶ng biÕn thiªn (j) Møc trªn (+) 36 + 175 + 100 + Møc díi (-) 30 - 125 - 80 - Theo ph¬ng ph¸p to¸n häc ®· chän th× sè thÝ nghiÖm cÇn ph¶i tiÕn hµnh lµ 2n = 23 = 8 vµ 3 thÝ nghiÖm t¹i t©m. KÕt qu¶ x©y dùng m« h×nh thÝ nghiÖm vµ thùc hiÖn thÝ nghiÖm theo m« h×nh ®îc cho ë b¶ng 3.2. B¶ng 3.2. M« h×nh thÝ nghiÖm T§Y23 vµ c¸c kÕt qu¶ thÝ nghiÖm STT x0 x1 x2 x3 y1 y2 y3 1 + - - - 0,54 977,732 11,986 2 + - + - 0,68 929,651 9,051 3 + + - - 0,45 1098,23 14,527 4 + + + - 0,63 982,823 12,786 5 + - - + 0,70 935,718 10,722 6 + - + + 0,86 912,572 7,501 7 + + - + 0,65 952,791 12,791 8 + + + + 0,78 945,917 9,312 T1 + 0 0 0 0,67 944,822 10,656 T2 + 0 0 0 0,64 964,506 10,222 T3 + 0 0 0 0,64 964,502 10,735
trong ®ã T1, T2, T3 lµ 3 thÝ nghiÖm t¹i t©m. x0, x1, x2, x3: c¸c gi¸ trÞ kh«ng thø nguyªn. y1, y2, y3 lÇn lît lµ chØ sè khö, møc ®é trïng hîp vµ ®é nhít cña tinh bét biÕn h×nh. X¸c ®Þnh c¸c ph¬ng tr×nh håi qui: Gi¶ sö c¸c ph¬ng tr×nh håi qui m« t¶ thùc nghiÖm trªn cã d¹ng: Y= b0 + b1x1 + b2x2 + b3x3 + b12x1x2 + b13x1x3 + b23x2x3 + b123x1x2x3 Sau khi thµnh lËp vµ kiÓm tra víi ý nghÜa cña c¸c hÖ sè ®îc x¸c ®Þnh theo tiªu chuÈn student, sù t¬ng thÝch cña ph¬ng tr×nh ®îc kiÓm tra theo tiªu chuÈn Fisher [1] chóng t«i ®îc c¸c ph¬ng tr×nh håi qui: Y1 = 0,6613 - 0,034 x1 + 0,0763 x2 + 0,0863 x3 (3.1). Y2 = 966,927 + 28,009 x1 - 24,186 x2 - 30,178 x3 (3.2) Y3 = 11,085 + 1,27 x1 - 1,422 x2 - 1,003 x3 (3.3) trong ®ã x1, x2, x3 lÇn lît lµ gi¸ trÞ kh«ng thø nguyªn cña nång ®é dÞch s÷a tinh bét, hµm lîng axit vµ thêi gian biÕn h×nh. Y1, Y2 vµ Y3 lÇn lît lµ hµm sè cña c¸c ®¹i lîng chØ sè khö, møc ®é trïng hîp vµ ®é nhít cña tinh bét biÕn h×nh. NhËn xÐt: - Tõ ph¬ng tr×nh håi qui (3.1), (3.2) vµ (3.3) chóng t«i nhËn thÊy kh«ng nh÷ng hµm lîng axit, thêi gian biÕn h×nh (nh kÕt qu¶ nghiªn cøu cña [4]) mµ c¶ nång ®é tinh bét ®Òu ¶nh hëng lín ®Õn qu¸ tr×nh biÕn h×nh tinh bét, thÓ hiÖn sù thay ®æi ë c¸c chØ sè khö, møc ®é trïng hîp vµ ®é nhít cña tinh bét biÕn h×nh. Nång ®é tinh bét cµng gi¶m, hµm lîng axit cµng t¨ng, thêi gian biÕn h×nh cµng t¨ng lµm qu¸ tr×nh biÕn h×nh tinh bét cµng t¨ng, lµm t¨ng møc ®é ph©n c¾t m¹ch tinh bét. Do ®ã møc ®é trïng hîp vµ ®é nhít cµng gi¶m, cßn chØ sè khö cµng t¨ng (bëi v× lóc nµy, tæng sè m¹ch tinh bét trong mét ®¬n vÞ khèi lîng t¨ng lµm t¨ng sè nhãm -OH glucozit). 3.2. Nghiªn cøu sù thay ®æi h×nh d¹ng vµ kÝch thíc cña tinh bét s¾n, s¾n d©y vµ huúnh tinh sau khi biÕn h×nh TiÕn hµnh nghiªn cøu biÕn h×nh t¬ng tù nh trªn víi c¸c tinh bét s¾n vµ s¾n d©y, kh¶o s¸t sù thay ®æi h×nh d¹ng vµ kÝch thíc cña c¸c tinh bét s¾n, s¾n d©y vµ huúnh tinh chóng t«i cã c¸c kÕt qu¶ nh sau: 3.2.1. Vi ¶nh cña c¸c tinh bét biÕn h×nh qua kÝnh hiÓn vi ®iÖn tö quÐt Tõ h×nh ¶nh thu ®îc trªn h×nh 3.1, 3.2, 3.3 vµ 3.4, so s¸nh víi tinh bét cha biÕn h×nh [5], chóng t«i thÊy h×nh d¹ng c¬ b¶n cña c¶ ba tinh bét s¾n, s¾n d©y vµ huúnh tinh tríc vµ sau khi biÕn h×nh cã sù thay ®æi. HÇu nh c¸c h¹t tinh bét biÕn h×nh ®Òu cã kÝch thíc lín h¬n vµ bÒ ngoµi líp vá h¹t trë nªn sÇn sïi, cã nhiÒu lç nhá hoÆc bÞ trÇy sít h¬n tinh bét cha biÕn h×nh. Do t¸c ®éng cña qu¸ tr×nh thñy ph©n díi ¶nh hëng c¸c ®iÒu kiÖn m«i trêng, nhiÖt ®é vµ thêi gian v.v... lµm cho vá h¹t kh«ng cßn gi÷ ®îc tr¹ng th¸i ban ®Çu.
H×nh 3.1. Vi ¶nh tinh bét s¾n biÕn h×nh axit, H×nh 3.2. Vi ¶nh tinh bét s¾n biÕn h×nh axit nång ®é tinh bét 33%, hµm lîng axit nång ®é tinh bét 33%, hµm lîng axit 150ml, thêi gian 90 phót (x1500). 150ml, thêi gian 90 phót (x3500). H×nh 3.4. Vi ¶nh TB huúnh tinh biÕn h×nh H×nh 3.3. Vi ¶nh TB s¾n d©y biÕn h×nh axit, axit, nång ®é tinh bét 33%, hµm lîng axit nång ®é tinh bét 33%, hµm lîng axit 150ml, 150ml, thêi gian 90 phót (x1500) thêi gian 90 phót (x3500) 3.2.2. Nghiªn cøu kÝch thíc trung b×nh cña c¸c tinh bét biÕn h×nh axit §Ó cã mét sè liÖu cô thÓ vÒ kÝch thíc trung b×nh cña c¸c h¹t, chóng t«i tiÕn hµnh ®o kÝch thíc tinh bét biÕn h×nh b»ng ph¬ng ph¸p nhiÔu x¹ laser. KÕt qu¶ ph©n tÝch ®îc tr×nh bµy ë b¶ng 3.3, 3.4 vµ 3.5. B¶ng 3.3. §êng kÝnh trung b×nh cña tinh bét s¾n biÕn h×nh b»ng axit Tinh bét s¾n biÕn h×nh Tinh bét s¾n cha §êng kÝnh h¹t (m) biÕn h×nh MÉu 1 MÉu 2 D [4,3] 12,03 14,67 16,67 D [3,2] 4,21 3,57 5,33 D [v,0,1] 1,68 1,43 4,72 D [v,0,5] 12,14 11,20 15,70 D [v,0,9] 20,23 31,32 29,31 trong ®ã:
D [4,3] lµ ®êng kÝnh trung b×nh cña h¹t tÝnh theo thÓ tÝch h¹t. D [3,2] lµ ®êng kÝnh trung b×nh cña h¹t tÝnh theo tiÕt diÖn h¹t. D [v, 0,1] lµ kÝch thíc mµ t¹i ®ã cã 10% tæng sè h¹t cña mÉu nhá h¬n kÝch thíc nµy D [v, 0,5] lµ kÝch thíc mµ t¹i ®ã cã 50% tæng sè h¹t cña mÉu nhá h¬n vµ 50% tæng sè h¹t cña mÉu lín h¬n kÝch thíc nµy. D [v, 0,9] lµ kÝch thíc mµ t¹i ®ã cã 90% tæng sè h¹t cña mÉu nhá h¬n kÝch thíc nµy. MÉu 1: MÉu tinh bét s¾n ®îc biÕn h×nh ë hµm lîng axit 0,5N 100 ml, thêi gian 90 phót vµ nång ®é tinh bét 33%. MÉu 2: MÉu tinh bét s¾n ®îc biÕn h×nh ë hµm lîng axit 0,5N 150 ml, thêi gian 90 phót vµ nång ®é tinh bét 33%. B¶ng 3.4. §êng kÝnh trung b×nh cña tinh bét s¾n d©y biÕn h×nh b»ng axit Tinh bét s¾n d©y biÕn h×nh Tinh bét s¾n d©y cha §êng kÝnh h¹t (m) biÕn h×nh MÉu 3 MÉu 4 MÉu 5 D [4,3] 7,54 10,05 11,51 13,55 D [3,2] 3,06 3,46 3,54 4,65 D [v,0,1] 0,99 1,22 1,38 2,11 D [v,0,5] 7,73 8,72 10,55 13,59 D [v,0,9] 12,48 16,05 21,12 22,56 MÉu 3: Tinh bét s¾n d©y ®îc biÕn h×nh ë hµm lîng axit 0,5N 100 ml, thêi gian 90 phót vµ nång ®é tinh bét 33%. MÉu 4: Tinh bét s¾n d©y ®îc biÕn h×nh ë hµm lîng axit 0,5N 150 ml, thêi gian 90 phót vµ nång ®é tinh bét 33%. MÉu 5: Tinh bét s¾n d©y ®îc biÕn h×nh ë hµm lîng axit 0,5N 150 ml, thêi gian 120 phót vµ nång ®é tinh bét 33%. B¶ng 3.5. §êng kÝnh trung b×nh cña tinh bét huúnh tinh biÕn h×nh b»ng axit Tinh bét huúnh tinh biÕn h×nh Tinh bét huúnh tinh §êng kÝnh h¹t (m) cha biÕn h×nh MÉu 6 MÉu 7 MÉu 8 D [4,3] 27,12 27,44 28,16 34,35 D [3,2] 10,24 11,33 11,89 18,01 D [v, 0,1] 13,55 15,06 9,14 12,40 D [v, 0,5] 26,76 27,15 26,27 30,05 D [v, 0,9] 42,07 41,67 50,38 61,33 MÉu 6: Tinh bét huúnh tinh biÕn h×nh ë 100 ml axit 0,5N, 90 phót vµ tinh bét 33%. MÉu 7: Tinh bét huúnh tinh biÕn h×nh ë 150 ml axit 0,5N, 90 phót, tinh bét 33%.Tinh bét huúnh tinh ®îc biÕn h×nh ë hµm lîng axit 0,5N 150 ml, thêi gian 90 phót vµ nång ®é tinh bét 33%. MÉu 8: Tinh bét huúnh tinh ®îc biÕn h×nh ë hµm lîng axit 0,5N 150 ml, thêi gian 120 phót vµ nång ®é tinh bét 33%.
C¸c kÕt qu¶ thu ®îc ë b¶ng 3.3;.3.4 vµ 3.5 cho thÊy kÝch thíc c¶ ba tinh bét trªn ®Òu t¨ng lªn râ rÖt sau khi ®îc biÕn h×nh, bao gåm ®êng kÝnh theo thÓ tÝch h¹t, theo tiÕt diÖn h¹t, ®êng kÝnh mµ t¹i ®ã cã 10; 50 vµ 90% (D[v,0,1]; D[v,0,5]; D[v,0,9]) tæng sè h¹t cña mÉu nhá h¬n nã. Møc ®é biÕn h×nh cµng t¨ng th× kÝch thíc h¹t cµng t¨ng. §iÒu nµy cã thÓ gi¶i thÝch nh sau: Trong qu¸ tr×nh thñy ph©n tinh bét, c¸c ion H+ x©m nhËp vµo bªn trong líp vá b»ng con ®êng khuÕch t¸n qua vá [42] vµ tiÕn hµnh ph©n c¾t c¸c ph©n tö tinh h¬n nhng sè lîng ph©n tö m¹ch ng¾n sÏ t¨ng lªn trong h¹t. ChÝnh v× vËy mµ vá h¹t ph¶i tù ®éng d·n ra míi cã thÓ ®ñ søc chøa c¸c m¹ch ph©n tö nhá míi ®îc t¹o thµnh. Do ®ã kÝch thíc h¹t tinh bét t¨ng lªn trong toµn bé mÉu. Tõ c¸c sè liÖu ph©n tÝch thèng kª, biÓu ®å ph©n bè kÝch thíc c¸c h¹t tr×nh bµy trªn h×nh 3.6; 3.7 vµ 3.8 (®îc cho bëi gi¶n ®å DSC cña ph¬ng ph¸p nhiÔu x¹ laser). MÉu1: cã ®êng kÝnh h¹t tËp trung nhiÒu nhÊt trong kho¶ng tõ 10,48 ®Õn 12,21m chiÕm tØ lÖ 7,80% so víi tæng thÓ tÝch khèi h¹t. MÉu 2: cã ®êng kÝnh h¹t tËp trung nhiÒu nhÊt trong kho¶ng tõ 16,57 ®Õn 19,31m chiÕm tØ lÖ11,95% so víi tæng thÓ tÝch khèi h¹t. H×nh 3.5. BiÓu ®å ph©n bè kÝch thíc h¹t tinh bét s¾n biÕn h×nh b»ng axit MÉu 3: cã ®êng kÝnh h¹t tËp trung nhiÒu nhÊt trong kho¶ng tõ 9,00 ®Õn 10,48m chiÕm tØ lÖ 12,42% so víi tæng thÓ tÝch khèi h¹t.
MÉu 4: cã ®êng kÝnh h¹t tËp trung nhiÒu nhÊt trong kho¶ng tõ 12,21 ®Õn 14,22m chiÕm tØ lÖ 10,55% so víi tæng thÓ tÝch khèi h¹t. H×nh 3.6. BiÓu ®å ph©n bè kÝch thíc h¹t tinh bét s¾n d©y biÕn h×nh b»ng axit MÉu 5: cã ®êng kÝnh h¹t tËp trung nhiÒu nhÊt trong kho¶ng tõ 14,22 ®Õn 16,57m chiÕm tØ lÖ 12,37% so víi tæng thÓ tÝch khèi h¹t. MÉu 6: cã ®êng kÝnh h¹t tËp trung nhiÒu nhÊt trong kho¶ng tõ 26,20 ®Õn 30,53m chiÕm tØ lÖ 18,94% so víi tæng thÓ tÝch khèi h¹t. MÉu 7: cã ®êng kÝnh h¹t tËp trung nhiÒu nhÊt trong kho¶ng tõ 30,53 ®Õn 35,56m chiÕm tØ lÖ 10,51% so víi tæng thÓ tÝch khèi h¹t. H×nh 3.7. BiÓu ®å ph©n bè kÝch thíc h¹t tinh bét huúnh tinh biÕn h×nh b»ng axit Qua c¸c biÓu ®å trªn, chóng t«i thÊy kho¶ng kÝch thíc c¸c h¹t tËp trung nhiÒu nhÊt trong khèi h¹t ®Òu t¨ng lªn trong qu¸ tr×nh biÕn h×nh so víi c¸c h¹t lóc cha biÕn h×nh [5], nhng tØ lÖ sè h¹t ®¹t ®îc nh÷ng kÝch thíc nµy ®Òu gi¶m ®i so víi lóc cha biÕn h×nh (díi 13% chØ riªng mÉu 6 chiÕm tØ lÖ ®Õn trªn 18% so víi tæng thÓ tÝch khèi h¹t). 3.3. Sù thay ®æi nhiÖt ®é hå hãa trong qu¸ tr×nh biÕn h×nh KÕt qu¶ nghiªn cøu ë phÇn 3.2.1 vµ 3.2.3 cho thÊy, tinh bét axit hãa cã sù thay ®æi vÒ nhiÒu tÝnh chÊt trong ®ã cã sù thay ®æi lín vÒ cÊu tróc m¹ch tinh bét. ChÝnh nh÷ng ®iÒu nµy lµm cho nhiÖt ®é hå hãa cña tinh bét bÞ thay ®æi. B»ng ph©n tÝch nhiÖt vi sai, nhiÖt ®é hå hãa cña tinh bét biÕn h×nh ®îc m¸y ®o hiÓn thÞ trªn c¸c ®å thÞ h×nh 3.8, 3.9, 3.10 vµ 3.11. Tõ ®å thÞ, nhiÖt ®é hå hãa cña mét sè mÉu tinh bét biÕn h×nh cho ë b¶ng 3.6.
H×nh 3.9. Gi¶n ®å DSC x¸c ®Þnh nhiÖt ®é hå hãa H×nh 3.8. Gi¶n ®å DSC x¸c ®Þnh nhiÖt ®é hå hãa cña tinh bét huúnh tinh biÕn h×nh ë hµm lîng cña tinh bét huúnh tinh biÕn h×nh ë hµm lîng axit 150 ml, nång ®é tinh bét 33% vµ thêi gian axit 175 ml, nång ®é tinh bét 30% vµ thêi gian 90 phót. lµ 100 phót. H×nh 3.11. Gi¶n ®å DSC x¸c ®Þnh nhiÖt ®é hå H×nh 3.10. Gi¶n ®å DSC x¸c ®Þnh nhiÖt ®é hå hãa cña tinh bét huúnh tinh biÕn h×nh ë hãa cña tinh bét huúnh tinh biÕn h×nh ë hµm hµm lîng axit 125 ml, nång ®é tinh bét lîng axit 175 ml, nång ®é tinh bét 36% vµ 30% vµ thêi gian lµ 80 phót thêi gian 100 phót. NhËn xÐt: Trong ph¹m vi nghiªn cøu, tinh bét biÕn h×nh b»ng axit cã nhiÖt ®é hå hãa cao h¬n tinh bét cha biÕn h×nh. Trong 4 mÉu tinh bét ®îc ®em x¸c ®Þnh nhiÖt ®é hå hãa th× tinh bét nµo cã møc ®é ph©n c¾t cao h¬n th× nhiÖt ®é hå hãa cao h¬n. VÝ dô mÉu 4 cã møc ®é ph©n c¾t m¹ch lín nhÊt nªn nhiÖt ®é hå hãa cao nhÊt (71,340C), mÉu 3 cã møc ®é ph©n c¾t thÊp nhÊt nªn nhiÖt ®é hå hãa thu ®îc thÊp nhÊt (65,52 0C). §iÒu nµy phï hîp víi lý thuyÕt ®· ®a ra cña c¸c t¸c gi¶ Lª Ngäc Tó [7], Wurzburg [9], thùc nghiÖm cña P.V. Hïng [6] vµ ®îc gi¶i thÝch nh sau: Tinh bét khi bÞ biÕn h×nh sÏ ph©n c¾t thµnh nh÷ng ph©n tö nhá h¬n, m¹ch ng¾n h¬n nhng kh«ng ®ång ®Òu. Nh÷ng ®o¹n m¹ch dµi h¬n n»m xen kÏ víi nh÷ng ®o¹n m¹ch ng¾n lµm c¶n trë qu¸ tr×nh hydrat hãa vµ tr¬ng në cña h¹t tinh bét. Cã thÓ lµ do lóc ®ã trong h¹t, møc ®é cã trËt tù cña c¸c mixen ®· t¨ng lªn, c¸c m¹ch tinh bét n»m trong vïng v« ®Þnh h×nh bÞ thñy ph©n nªn c¸c mi xen ®ã ®· liªn hîp víi nhau, t¹o ra nh÷ng m·ng m¹ch kh¸ lín [7] vµ v× vËy lµm nhiÖt ®é hå hãa t¨ng lªn. B¶ng 3.6. NhiÖt ®é hå hãa cña tinh bét huúnh tinh biÕn h×nh
Tªn §iÒu kiÖn biÕn h×nh mÉu Nång ®é tinh ThÓ tÝch axit HCl Thêi gian biÕn NhiÖt ®é hå hãa (0C) bét (%) 0,5N (ml) h×nh (phót) 1 33 150 90 66,67 2 36 175 100 67,72 3 30 125 80 65,52 4 30 175 100 71,34 4. KÕt luËn - B»ng ph¬ng ph¸p qui ho¹ch thùc nghiÖm ®· x©y dùng ®îc ph¬ng tr×nh håi qui m« t¶ ¶nh hëng cña c¸c yÕu tè c«ng nghÖ ®Õn sù thay ®æi c¸c tÝnh chÊt cña tinh bét biÕn h×nh b»ng ph¬ng ph¸p axit: Nång ®é tinh bét cµng gi¶m, hµm lîng axit cµng t¨ng, thêi gian biÕn h×nh cµng t¨ng lµm qu¸ tr×nh biÕn h×nh tinh bét cµng t¨ng, lµm t¨ng møc ®é ph©n c¾t m¹ch tinh bét, do ®ã møc ®é trïng hîp vµ ®é nhít cµng gi¶m, cßn chØ sè khö cµng t¨ng. - B»ng c¸c ph¬ng ph¸p vËt lý hiÖn ®¹i (kÝnh hiÓn vi ®iÖn tö quÐt, nhiÔu x¹ laser) ®· x¸c ®Þnh ®îc sù thay ®æi h×nh d¸ng vµ kÝch thíc cña c¸c tinh bét s¾n, s¾n d©y vµ huúnh tinh trong qu¸ tr×nh biÕn h×nh axit. C¸c h¹t tinh bét ®Òu cã kÝch thíc t¨ng lªn so víi tinh bét cha biÕn h×nh. - NhiÖt ®é hå hãa cña tinh bét huúnh tinh biÕn h×nh b»ng ph¬ng ph¸p axit t¨ng cao h¬n so víi tinh bét cha biÕn h×nh. TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Cảnh, Qui hoạch thực nghiệm, Trường Đại học Bách khoa TP HCM, 1993. [ 1] Phạm Thị Trân Châu (chủ biên), Nguyễn Thị Hiền, Phùng Gia Tường, Thực hành hoá [ 2] sinh học, Nhà Xuất bản Giáo dục, Hà Nội, 1997. Nguyễn Văn Mùi, Thực hành hoá sinh học, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2001. [ 3] Trương Thị Minh Hạnh, Lê Văn Hoàng, Biện Thị Khánh Phước, “Nghiên cứu biến [ 4] hình tinh bột bình tinh bằng phương pháp axit”, Tạp chí khoa học và công nghệ số 2, 2002, tr. 30 – 34. Trương Thị Minh Hạnh, Trần Thị Xô, Nguyễn Thị Lan, "Nghiên cứu một số tính chất [ 5] lý, hóa và thành phần hóa học của các tinh bột sắn, sắn dây và huỳnh tinh", Báo cáo tại hội nghị Hoá học toàn quốc lần thứ IV, 10/2003, Tuyển tập Hội nghị, Tiểu ban hoá sinh, tr 15 – 23, 2003. Phạm Văn Hùng, Xác định một số tính chất của tinh bột sắn, khoai lang, khoai tây, [ 6] dong riềng và nghiên cứu một số thông số công nghệ trong sản xuất tinh bột biến tính bằng axit HCl, Luận văn Cao học, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, 2001. Lê Ngọc Tú (Chủ biên), Bùi Đức Hợi, Lưu Duẫn, Ngô Hữu Hợp, Đặng Thị Thu, [ 7] Nguyễn Trọng Cẩn, Hoá học thực phẩm, Nhà Xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 1999. [ 8] Singh S., Ali S. Z., “Acid degradation of starch. The effect of acid and starch type”, Carbohydrate polymers 41, pp. 191-195, 1997. [ 9] Wurzburg, O. B., Modified starches: Properties and uses, CRC Press, Inc. Boca Raton, Florida, 1984.