Tiểu luận môn Hóa sinh đại cương: Đường đôi maltose và các ứng dụng thực tiễn của nó trong đời sống

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:28

Thêm vào BST

Báo xấu

42
lượt xem 10
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tiểu luận môn Hóa sinh đại cương "Đường đôi maltose và các ứng dụng thực tiễn của nó trong đời sống" có nội dung giới thiệu về maltose; Tính chất vật lý và trạng thái tự nhiên của đường đôi maltose; Điều chế sản xuất và ứng dụng maltose. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tiểu luận môn Hóa sinh đại cương: Đường đôi maltose và các ứng dụng thực tiễn của nó trong đời sống

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KỸ THUẬT HÓA HỌC  TIỂU LUẬN MÔN HÓA SINH ĐƯỜNG ĐÔI MALTOSE VÀ CÁC ỨNG DỤNG THỰC TIỄN CỦA NÓ TRONG ĐỜI SỐNG Giảng viên hướng dẫn: TS. Giang Thị Phương Ly Sinh viên thực hiện: Võ Quang Linh Mã số sinh viên: 20174840 Lớp: HH01.K62
Hà Nội, 5/2020 MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU Với sự phát triển của ngành công nghiệp bánh kẹo hiện nay thì nhu cầu về các loại nguyên liệu làm nên chúng ngày càng tăng cao. Trước đây, người ta thường sử dụng đường saccharose để tạo nên độ ngọt cho sản phẩm. Nhưng khi sử dụng loại đường này thì gặp một số trở ngại như: hiện tượng lại đường, độ ngọt cao không thích hợp cho những người bệnh béo phì và tiểu đường, nó làm tăng nhanh lượng đường trong máu… Qua nghiên cứu người ta thấy rằng loại đường nha có nguồn gốc từ các hạt nảy mầm có thể khắc phục những nhược điểm trên. Đó chính là Maltose. Maltose là một disaccharide được tạo thành từ 2 đơn vị glucose được nối lại bằng liên kết α−1,4−glucoside, phân tử maltose còn giữ được một nhóm OH glucoside nên có tính khử bằng một nửa glucose. Nó ít có sẵn trong tự nhiên, thường có mặt trong các hạt cốc nảy mầm. Maltose xuất hiện ở dạng bột trắng hoặc tinh thể. Tinh th ể c ủa lo ại đường này trong suốt, tan tốt trong nước, có vị ngọt. Maltose có độ ngọt kém, chỉ ngọt khoảng 3060% như đường, tùy thuộc vào nồng độ. Dung dịch maltose 10% có độ ngọt 35% như sucrose. Maltose có rất nhiều ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Syrup maltose là một sản phẩm từ maltose. Nó chứa hàm lượng maltose cao, có độ ngọt bằng 60% đường saccharose nên nó được thay thế như chất ngọt dinh dưỡng cho những người bị bệnh tiểu đường vì nó dễ hấp thu và không làm tăng lượng đường trong máu. Maltose được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực chế biến, sản xuất: trà, sữa, bia…và những sản phẩm từ bơ. Ngoài ra, maltose còn được dung trong công nghiệp sản xuất bánh mỳ, cake, các loại kẹo, nước súc miệng… Trong công nghệ dược phẩm, ta có thể sản xuất manitol bằng sự hydro hóa maltose. Vì vậy, với sự tìm hiểu và những hiểu biết của mình em xin phép nghiên cứu đề tài: “Đường đôi Maltose và các ứng dụng thực tiễn của nó trong đời sống”. 3
Dù đã cố gắng để hoàn thiện bài tiểu luận một cách tốt nhất nhưng không thể tránh khỏi sơ suất. Mong cô đóng góp ý kiến cho bài tiểu luận hoàn thiên hơn. NỘI DUNG I. GIỚI THIỆU VỀ MALTOSE: 1. Lịch sử: Maltose được phát hiện bởi AugustinPierre Dubrunfaut (17971881), một nhà hóa học người Pháp. Ông cũng là người đầu tiên phát hiện ra fructose. Tuy nhiên, phát hiện về maltose của ông không được chấp nhận rộng rãi cho đến khi nhà hóa học người Ailen, Cornelius O’Sullivan (18411907) xác nhận nó vào năm 1872. Cái tên Maltose xuất phát từ từ “malt” (nghĩa là hạt nảy mầm, được sử dụng trong sản xuất bia, chưng cất,..) , kết hợp với hậu tố “ose” được sử dụng trong tên của các loại đường. Maltose được tìm thấy trong các loại ngũ cốc, rau và trái cây có tinh bột. Maltose sản xuất và sử dụng ở Trung Quốc từ xưa như triều đại nhà Thương (khoảng năm 1150). Tại Nhật Bản, việc sử dụng maltose đã được ghi nhận từ thời Hoàng đế Jimmu. 2. Cấu trúc và danh pháp: Maltose (/ˈmɔːltoʊs/ hoặc / mɔːltoʊz /), còn được gọi là maltobiose hoặc đường mạch nha, là một disaccaride được hình thảnh bởi hai đơn vị glucose có công thức hóa học là C12H22O11. Nó là thành phần quan trọng thứ hai trong hang loạt những hợp chất hóa sinh có vòng glucose. Nếu them một gốc glucose thì tạo thành maltotriose, và 4 gốc glucose thì gọi là maltotetrose,.. Nếu thêm nhiều gốc glucose nữa thì tạo thành dextrins, thường gọi là maltodextrin, hay thậm chí tạo thành tinh bột. Cấu tạo: Phân tử maltose được cấu tạo từ hai gốc αglucopyranose liên kết với nhau qua liên kết glycoside giữa nhóm –OH ở vị trí C1 của phân tử glucose thứ nhất với nhóm –OH 4
ở vị trí C4 của phân tử glucose thứ hai. Liên kết α− C1−O−C4 như thế được gọi là liên kết α−1,4−glicoside. Liên kết α−1,4−glicoside Maltose được tạo thành bởi sự thủy phân enzyme của tinh bột (một homopolysaccharide) được xúc tác bởi enzyme amylase. Maltose được chuyển đổi thành 2 phân tử Dglycoside nhờ enzyme maltase, thủy phân liên kết glycoside. Maltose thương mại sản xuất từ tinh bột được xử lý bằng mạch nha lúa mạch. Hình phía dưới là cấu trúc liên kết và mô hình phân tử không gian của Maltose: 4 O (α d glucopyranosyl) β d glucopyranose (Mô hình phân tử không gian của Maltose) Các monosaccharide đơn vị trên bên trái là hemiacetal của α d glucopyranosyl đơn vị. Nó được liên kết bởi một liên kết glycoside với α (1,4ʹ) với d glucopyranose, aglycone. Nguyên tử oxy của liên kết glycoside ở trung tâm của cấu trúc và giữa hai vòng. Nó được chiếu xuống dọc theo trục và do đó là đồng phân α. Nó liên kết với C4 của aglycone, và do đó liên kết này là xích đạo trục. 5
Danh pháp IUPAC của maltose là 4 O (α d glucopyranosyl) β d glucopyranose. Thuật ngữ trong ngoặc đơn chỉ đơn vị glucose ở bên trái, đóng góp vào phần acetal của liên kết glycoside. Thuật ngữ pyrano cho chúng ta biết rằng phần này của cấu trúc là một vòng gồm sáu cạnh và hậu tố osyl chỉ ra rằng vòng được liên kết với các phân tử khác bằng liên kết glycoside. Tiền tố 4O đề cập đến vị trí của nguyên tử oxy trên aglycone ở vòng bên tay phải. Thuật ngữ β d glucopyranose mô tả cấu trúc của aglycone. Vì aglycone là một hemiacet và vì lý do tương tự cho thấy maltose là một loại đường khử. Các aldehyd tự do được hình thành khi mở vòng có thể phản ứng với dung dịch Benedict. Dạng aldehyde của maltose dưới dạng dung dịch Phần acetal của cấu trúc được gọi là phần không có khả năng khử cuối cùng của disacarit.Nếu không muốn chỉ định cấu hình của aglycone, thì Maltose có tên là 4O (α d glucopyranosyl) d glucopyranose. Trong dung dịch, gốc α−glucose của maltose có thể mở vòng tạo ra nhóm aldehyde tự do có thể phản ứng với dung dịch Fehling hay Tollens vì vậy Maltose có tính khử, thuộc vào loại đường có tính khử. Maltose có góc quay cực dương (+), maltose dạng α có [α] = +1160, dạng β có [α] = +1120, khi thủy phân trong dung dịch có sự quay hỗ biến cho dung dịch cân bằng với [α] = +1360. Dạng β maltose 4 O (α D glucopyranosyl) β D glucopyranose 6
Dạng α maltose 4 O (α D glucopyranosyl) α D –glucopyranose Một đồng phân của maltose là Isomaltose. Cả hai đều được tạo thành từ hai đơn vị glucose được nối với nhau bằng liên kết glycoside. Tuy nhiên, thay vì liên kết ở vị trí α (14) thì nó ở vị trí α (16), cùng một liên kết được tìm thấy tại các điểm nhánh của glycogen và amylopectin. Isomaltose (6 O α D glucopyranosyl D –glucopyranose) II. TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN: 1. Tính chất vật lý:  Maltose hiện diện tinh thể ngậm một phân tử nước ( maltose monohydrate), điểm nóng chảy là 216,5 266°F (102,5 130°C). Trong 30 phút nấu ở nhiệt độ 356°F (180°C), hầu hết maltose bị phân hủy. Tinh thể này không mất nước khi đun duới áp suất thấp, cũng như khi dùng các chất làm khan nước như H2SO4 đậm đặc hay P2O5 .  Tỉ trọng 1,54g/cm3, khối lượng phân tử 342,3 g/mol.  Maltose tan trong nước, ít tan trong rượu, không tan trong eter.Độ hòa tan của maltose monohydrate trong nước ở 68°F (20°C) là 108 g/100ml.  Maltose là loại đường có độ ngọt kém và độ hòa tan cũng thấp hơn so với đường saccharose (chỉ ngọt khoảng 3060% như đường). 7
 Maltose monohydrate rất hút ẩm; nó dễ dàng thu hút độ ẩm ở độ ẩm tương đối 60% .  Caramel hóa maltose bắt đầu ở 356°F (180°C).  Bột maltose có bán trên thị trường dưới dạng đường maltose hoặc đường mạch nha, là một chất tinh thể màu trắng không có mùi.  Maltose syrup là chất lỏng trong suốt, có mùi dễ chịu, vị ngọt (ngọt bằng 40% so với saccharose, 60% so với glucose), mát, được hấp thụ tốt bởi hệ tiêu hóa của người. 2. Trạng thái tự nhiên:  Maltose có trong lúa mì, bột ngô, lúa mạch, hạt, các bộ phận của cây và một số loại ngũ cốc… khi chúng phá vỡ năng lượng dự trữ của chúng để nảy mầm.  Trái cây là một nguồn maltose phổ biến khác trong chế độ ăn uống, đặc biệt là đào và lê. 8
 Khoai lang chứa nhiều maltose hơn hầu hết các loại thực phẩm khác. III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC: Do khi sự kết hợp của 2 gốc glucozơ, trong phân tử maltose vẫn còn có 1 nhóm CHO, các nhóm OH liền kề vậy nên maltose có tính chất hóa học của cả 1 ancol đa chức và của anđehit. Do cấu trúc như trên, maltose có 3 tính chất chính:  Tính chất của ancol đa chức (poliol) giống saccharose  Tính khử của maltose tương tự glucose  Phản ứng thủy phân 9
1. Tính chất của ancol đa chức (poliol):  Tính chất đặc trưng của ancol đa chức là: Trong dung dịch, maltose phản ứng với Cu(OH)2 ở nhiệt độ thường cho phức đồngmaltose màu xanh lam. 2C12H22O11 + Cu(OH)2 (C12H21O11)2Cu + 2H2O  Ngoài ra, vì có nhóm OH trong phân tử nên Maltose còn có thể phản ứng tạo Glycoside (+ROH/HCl):  Maltose phản ứng ester hóa: 2. Tính chất của nhóm andehyt: 2.1. Phản ứng khử H2:  Maltose tác dụng H2 (xúc tác Ni, t0) sẽ oxi hóa nhóm CHO thành CH2OH. 2.2.Phản ứng oxi hóa: 10
 Phản ứng với thuốc thử Tollens là dung dịch nitrat bạc trong hidroside amon (AgNO3 trong nước NH3), dung để oxi hóa CHO thành acid COOH và giải phóng ra Ag kim loại.  Phản ứng với thuốc thử Fehling là dung dịch kiềm của ion Cu 2+ với ion tactrat (CuSO4 trong tartrat natri), thuốc thử Benedict là dung dịch kiềm của ion Cu 2+ với ion citrate (CuSO4 trong citrat natri). Oxi hóa CHO thành COOH và giải phóng ra kết tủa Cu2O màu đỏ gạch. 2.3.Phản ứng với dung dịch nước Brom: Cho Maltose tác dụng với Br2/H2O oxi hóa nhóm CHO thành acid COOH. 3. Phản ứng thủy phân: Maltose sẽ bị thủy phân tạo thành 2 phân tử Glucose khi ta:  Đun nóng maltose với acid (H+, t0)  Hay có chất xúc tác là enzyme amylase. C12H22O11 + H2O  2C6H12O6 (glucose) 11
IV. TÍNH CHẤT SINH HỌC: 1. Phản ứng sinh học phổ biến liên quan đến maltose: Sinh tổng hợp maltose liên quan đến hai đơn vị glucose được nối thông qua liên kết glycosidic α1→ 4. Sự kết hợp của hai monosacarit này dẫn đến việc giải phóng nước. Sự kết hợp thêm của một số hợp chất maltose dẫn đến sự hình thành các carbohydrate phức tạp hơn, chẳng hạn như tinh bột trong thực vật và glycogen ở động vật. Quá trình này được gọi là tổng hợp mất nước, theo đó sự hình thành các liên kết glycoside đồng thời với việc giải phóng nước. Quá trình đó carbohydrate phức tạp được chia nhỏ thành các dạng đơn giản hơn là đường hóa . Nó là đối nghịch của tổng hợp mất nước . Trong quá trình tổng hợp mất nước, phản ứng ngưng tụ làm cho liên kết glycoside hình thành giữa các đường nối và sau đó nước được giải phóng trong quá trình này. Trong quá trình đường hóa, thủy phân sử dụng phân tử nước và làm cho liên kết glycoside bị phá vỡ, giải phóng các thành phần đường. Maltose không thường xảy ra trong thực phẩm nhưng chúng thu được từ tinh bột thủy phân một phần (ví dụ maltodextrin và xirô ngô). Việc tiêu hóa tinh bột cũng có thể cung cấp maltose. Ở người, amylaselà một enzyme trong nước bọt và nước tụy tiêu hóa tinh bột thành carbohydrate đơn giản hơn, chẳng hạn như maltose. Tuy nhiên, maltose ở người không dễ dàng được hấp thụ ở ruột non. Nó phải được phân tách thành các thành phần saccharide trước khi nó được đưa vào bởi các tế bào ruột, vào máu và cuối cùng là đến các tế bào của các mô khác như gan, thận, cơ bắp, não, mỡ, … . Maltose được tiêu hóa và phân hủy thành các đơn vị monosacarit của nó thông qua quá trình thủy phân với sự trợ giúp của enzyme, maltase. Liên kết nối hai đơn vị glucose bị phá vỡ, chuyển đổi maltose thành hai đơn vị glucose. Các phân tử glucose tự 12
do bây giờ có thể được hấp thụ bởi các tế bào ruột, được đưa vào máu, và sau đó được đưa lên bởi các tế bào khác. 2. Rối loạn chuyển hóa: Trong niêm mạc ruột non, các enzyme maltase và isomaltase phân hủy maltose thành hai phân tử glucose, sau đó được hấp thụ. Glucose từ maltose được hấp thụ nhanh hơn glucose nguyên chất. Một số maltose có thể được hấp thụ như vậy mà không bị phân hủy thành glucose. Sản phẩm tiêu hóa của Maltose và Glucose thu hút nước từ thành ruột (tác dụng thẩm thấu) vì vậy chúng có thể gây tiêu chảy nếu tiêu thụ quá mức. Ngưỡng thuốc nhuận tràng đối với maltose ở người khỏe mạnh là khoảng 120 gram mỗi ngày. Không dung nạp maltose là một trong những rối loạn chuyển hóa liên quan đến maltose. Trong quá trình tiêu hóa, enzyme maltase được giải phóng từ niêm mạc ruột để xúc tác phân hủy maltose thành các thành phần glucose. Hoạt động của enzyme maltase thấp dẫn đến maltose không tiêu hóa được. Khi cơ thể không tiêu hóa được maltose, nó sẽ hút nước từ cơ thể vào ruột. Điều này dẫn đến tiêu chảy. Trong đại tràng, hệ thực vật đường ruột chuyển hóa maltose chưa tiêu hóa. Điều này sẽ gây đầy hơi và đau đớn. Không dung nạp maltose là cực kỳ hiếm ở người. Nó thường được liên quan với việc thiếu các enzyme sucraseisomaltase. 3. Tầm quan trọng, chức năng sinh học: 3.1. Tầm quan trọng: Thành phần dinh dưỡng cho Maltose: Lượng calo = 4 calo mỗi gram, tương đương với glucose hoặc sucrose Chỉ số đường huyết cho 50g (GI) = 105 13
Maltose là một trong những nguồn glucose chính. Glucose là một chất dinh dưỡng quan trọng vì nó được sử dụng chủ yếu trong chuyển hóa năng lượng. Glucose là dạng monosacaride phổ biến nhất mà tế bào sử dụng để tổng hợp ATP thông qua quá trình phosphoryl hóa cơ chất (glycolyside) hoặc phosphoryl hóa oxy hóa dung năng lượng từ phản ứng oxy hóa tạo ra (liên quan đến phản ứng oxy hóa khử và phản ứng hóa học). Tác động của maltose đối với sức khỏe chưa được nghiên cứu kỹ lưỡng như sucrose. Sucrose chế biến (đường tinh luyện) và maltose (đặc biệt là xirô ngô có hàm lượng maltose cao) được tìm thấy trong các thực phẩm như ngũ cốc và pizza không phải là nguồn đường lành mạnh trong chế độ ăn uống. Những loại đường được thêm vào này được biết là gây ra những ảnh hưởng tiêu cực lớn đối với sức khỏe khi tiêu thụ vượt mức. Ăn nhiều thực phẩm có chứa nhiều đường có thể dẫn đến kém dinh dưỡng, tăng cân, sâu răng…Hơn nữa nó sẽ ảnh hưởng đến huyết áp cao, tăng viêm mãn tính và nguy cơ tử vong vì bệnh tim. Hiệp hội Tim mạch Hoa Kỳ khuyên bạn nên hạn chế lượng đường bổ sung hàng ngày không quá một nửa lượng calo cho phép tùy ý hàng ngày. Đối với phụ nữ, đó là không quá 100 calo mỗi ngày (khoảng 6 muỗng cà phê đường). Đối với nam giới, đó là 150 calo mỗi ngày (khoảng 9 muỗng cà phê đường). Họ cũng khuyên không nên thêm đường cho trẻ nhỏ hơn hai tuổi và không quá 100 calo đường thêm vào mỗi ngày cho trẻ trên hai tuổi. Hạn chế lượng Maltose có thể tránh được các bệnh: Đái tháo đường Bệnh celiac Hạ đường huyết phản ứng Hạ huyết áp sau bữa ăn Hấp thu glucosegalactose Hội chứng thiếu GLUT1 Thiếu hụt sucenameisomaltase bẩm sinh (CSID) 14
3.2.Chức năng: Maltose là một chất trung gian quan trọng trong quá trình tiêu hóa tinh bột. Tinh bột được thực vật sử dụng như một cách để lưu trữ glucose . Sau cellulose , tinh bột là polysacaride dồi dào nhất trong tế bào thực vật. Động vật (và thực vật) tiêu hóa tinh bột, chuyển đổi nó thành glucose để phục vụ như một nguồn năng lượng. Maltose có thể hình thành từ tinh bột này khi nó bị phá vỡ, và đến lượt nó có thể dễ dàng tiêu hóa thành các phân tử glucose, đường tự do chính lưu thông trong máu của động vật bậc cao và nhiên liệu ưa thích của não và hệ thần kinh. Lu và Sharkey (2006) báo cáo rằng maltose là dạng carbon chủ yếu được xuất khẩu từ lục lạp thực vật vào ban đêm, từ sự phân hủy tinh bột. Maltose là một hợp chất thú vị vì được sử dụng trong sản xuất rượu . Thông qua một quá trình gọi là lên men , glucose, maltose và các loại đường khác được chuyển đổi thành ethanol bởi các tế bào nấm men trong trường hợp không có oxy. Thông qua một quá trình tương tự, các tế bào cơ chuyển đổi glucose thành axit lactic để lấy năng lượng trong khi cơ thể hoạt động trong điều kiện yếm khí. Mặc dù maltose không phổ biến trong tự nhiên, nó có thể được hình thành thông qua sự phân hủy tinh bột bởi các enzyme của miệng. Maltose, ngọt bằng một phần ba sucrose , được sử dụng để làm ngọt thực phẩm ít nhất là từ thế kỷ thứ bảy bởi người Trung Quốc (Bender và Bender 2005). V. ĐIỀU CHẾ SẢN XUẤT VÀ ỨNG DỤNG: 1. Điều chế, sản xuất: 1.1. Điều chế: 15
 Maltose được điều chế bằng cách thủy phân tinh bột nhờ enzyme amilaza (có trong mầm lúa). Phản ứng thủy phân này cũng xảy ra trong cơ thể người và động vật. Thủy phân tinh bột nhờ men amylaza có trong mầm lúa. 2(C6H10O5)n + nH2O → nC12H22O11 Amylase là một trong số những enzyme được sử dụng rộng rãi nhất trong công nghiệp. Enzym amylase có thể tìm thấy ở nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau như từ thực vật, động vật và vi sinh vật. Ngày nay enzyme amylase dần dần thay thế acid xúc tác trong các quá trình thủy phân tinh bột ở qui mô công nghiệp.  Ngoài ra còn có phương pháp thủy phân tinh bột bằng acid: thường sử dụng acid HCl và tạo ra sản phẩm có giá trị DE (Dextrose Equivalent) không cao. Thông thường sản phẩm có DE thấp thường dễ bị thoái hóa, khó bảo quản do thủy phân không hoàn hảo; còn sản phẩm có DE cao hơn lại có độ ổn định màu và vị kém. So sánh ưu, nhược điểm của quá trình thủy phân tinh bột bằng acid và bằng enzyme amilaza: Thủy phân bằng acid Thủy phân bằng enzyme amilaza Ưu điểm Thời gian nhanh Hiệu suất thu sản phẩm cao Điều kiện thiết bị đơn giản Không độc hại với con người và môi trường Nhược điểm Hiệu suất thủy phân không cao Thời gian lâu hơn Dung dịch sau thủy phân bị hóa Quy trình, công nghệ phức nâu mạnh tạp 16
Acid ảnh hưởng không tốt đến Đòi hỏi chí phí cao môi trường 1.2. Sản xuất: Maltose được sản xuất từ ngô, lúa mạch, bột sắn hoặc tinh bột có sử dụng enzyme α amylase có nguồn gốc nấm.  Thu nhận maltose syrup từ nguồn tinh bột sắn  Quy trình công nghệ sản xuất: Quy trình thủy phân bằng enzyme: Bước 1: Khuấy trộn: Nhằm tăng độ phân tán của dịch huyền phù, chuẩn bị cho quá trình hồ hóa tiếp theo. Bước 2: Hồ hóa: Hòa tan những hạt tinh bột có kích thước nhỏ thành dung dịch nhớt sền sệt, các hạt hút nước và trương nở tối đa tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình dịch hóa. Bước 3: Dịch hóa: Phá tung hạt tinh bột, thủy phân một phần tinh bột tạo những mạch dextrin có chiều dài mạch ngắn hơn, giảm độ nhớt của dung dịch hồ hóa tạo điều kiện cho Fungamyl phân cắt tốt hơn trong giai đoạn đường hóa tiếp theo. Bước 4: Làm nguội: Tạo điều kiện tối thích cho quá trình đường hóa. Bước 5: Đường hóa: Tạo thành syrup có thành phần chủ yếu là maltose, các đường đơn giản và các dextrin mạch ngắn. Bước 6: Nâng nhiệt: Vơ hoạt enzyme Fungamyl. Bước 7: Tẩy màu: Hoàn thiện các giá trị cảm quan: làm tăng độ trong của sản phẩm, đưa sản phẩm về màu tiêu chuẩn là màu trắng trong đến màu vàng nhạt. 17
Là tác nhân trợ lọc cho quá trình lọc tiếp theo, hỗ trợ cho quá trình lọc sản phẩm hiệu quả hơn. Bước 8: Lọc: Lọc phần tinh bột chưa thủy phân và phần bã (bao gồm các chất màu và than hoạt tính) giúp loại bỏ những tạp chất có kích thước lớn mà có thể cản trở cho quá trình trao đổi ion tiếp theo. Bước 9: Trao đổi ion: Hoàn thiện sản phẩm: dịch đường qua các cột trao đổi ion để tách bớt một số cation (Ca2+, Na+, Mg2+…) và anion (Cl, SO42…), một số chất hữu cơ… Bước 10: Xử lý hoàn thiên: Hoàn thiện sản phẩm: chống sự oxi hóa làm sẫm màu sản phẩm trong quá trình cô đặc. Bảo quản: chống vi sinh vật Bước 11: Cô đặc: Hoàn thiện sản phẩm: quá trình cô đặc làm tăng nồng độ chất khô, tạo điều kiện cho quá trình vận chuyển và phân phối sản phẩm. Bảo quản: do nồng độ cao nên ức chế vi sinh vật. Bước 12: Làm nguội: Chuẩn bị: hỗ trợ cho quá trình rót sản phẩm Bảo quản: làm lạnh nhanh tránh quá trình nhiễm vi sinh vật vào sản phẩm Bước 13: Đóng thùng: Hoàn thiện sản phẩm: tạo cho sản phẩm có hình dáng đẹp Bảo quản: ngăn sự tiếp xúc của môi trường với sản phẩm gây các biến đổi hư hại. 18
Quy trình thủy phân bằng acid: Quy trình này khác với quy trình trước ở những điểm sau: Dùng acid để hồ hóa tinh bột và dịch hóa sơ bộ một phần tinh bột  Mục đích: giống quy trình 1  Các biến đổi:  Tương tự quy trình 1 ngoài ra có những biến đổi khác  Do thực hiện ở nhiệt độ cao nên một phần tinh bột có thể bị cháy  Màu dung dịch tinh bột sau khi được dịch hóa sơ bộ sậm hơn so với phương pháp enzyme  Có thể xảy ra phản ứng Caramel nhưng với một lượng rất nhỏ Yêu cầu sản phẩm: Thành phần % các loại đường trong một số sản phẩm maltose syrup Quá trình Glucose Maltose DP3 ≥ DP4 Acid 8 40 15 37 Enzyme 2 54 19 25 Tiêu chuẩn cảm quan maltose syrup Thông số Yêu cầu Tính chất dung dịch Nhớt, trong suốt, không lẫn tạp chất Màu sắc Trong suốt đến vàng nhạt Mùi Mùi đặc trưng Vị Ngọt thanh 19
Tiêu chuẩn tính chất vật lý Thông số Yêu cầu Hàm lượng chất khô ≥ 80% pH 4,56 DE ≥ 42 Tro ≤ 0,04 Nhiệt độ nóng chảy ≥ 155 Maltose ≥ 40 Độ trong suốt ≥ 95 2. Ứng dụng: 2.1. Ứng dụng của maltose: Maltose hay đường mạch nha là một chất phụ gia tuyệt vời cho sản xuất thực phẩm , Đường mạch nha có hương vị và đường ít rõ rệt hơn củ cải đường hoặc mía, đặc biệt là sản xuất thực phẩm cho trẻ em, như một chất làm ngọt, chất dinh dưỡng trong nuôi dưỡng trẻ sơ sinh(hỗn hợp sữa, trái cây xay nhuyễn) do tính gây dị ứng thấp . Maltose được sử dụng trong sản xuất thực phẩm ăn kiêng và thể thao, bánh mì, rượu vang, chất bảo quản và đồ uống. Hơn nữa, maltose được sử dụng trong vi sinh và dược lý và trong môi trường nuôi cấyvi khuẩn . Ở sinh vật, maltose bị phân hủy thành hai phân tử glucose khi tiếp xúc với enzyme maltase ( α glucosidase) có trong nước ép tiêu hóa của động vật và con người. Các ứng dụng chính cho Maltose là làm đầy bánh ngọt, thực phẩm rang ... Nó làm cho bột bánh mì tăng lên khi carbon dioxide được sản xuất và phát hành trongchuyển đổi của tinh bột thành maltose bởi phản ứng của tinh bột với enzyme. Ngoài ra, nó được thêm vào để nướng các sản phẩm bánh (bánh quy, bánh mì, bánh 20