-
1
-

CHƯƠNG 1
MỞ ðẦU
1.1 ðẶT VẤN ðỀ
Sự bùng nổ dân số cùng với tốc ñộ ñô thị hóa, công nghiệp hóa nhanh chóng
ñã tạo ra một sức ép lớn tới môi trường sống ở Việt Nam. Hầu hết sông hồ ở các
thành phố lớn như Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh, nơi có dân cư ñông ñúc và
các khu công nghiệp lớn ñều bị ô nhiễm. Theo Báo cáo môi trường quốc gia năm
2009 của Bộ tài nguyên và môi trường, gần 70% trong số hơn một triệu m
3
nước
thải mỗi ngày từ các khu công nghiệp trong cả nước ñược xả thẳng ra các nguồn tiếp
nhận mà không qua xử lý, gây ô nhiễm nghiêm trọng môi trường nước mặt. Hậu quả
của tình trạng ô nhiễm gây này ảnh hưởng trực tiếp ñến hệ sinh thái và sức khỏe của
người dân trong khu vực, tỉ lệ mắc các bệnh liên quan như viêm màng kết, tiêu
chảy, ung thư … ngày càng tăng.
Trong các mặt hàng nông nghiệp xuất khẩu chủ lực của Việt Nam, khoai mì
lát khô và tinh bột mì chiếm một tỷ lệ ñáng kể. Hiện nay cả nước có trên 500.000 ha
trồng khoai mì với sản lượng trên 8 triệu tấn/năm. Toàn quốc có 60 nhà máy chế
biến tinh bột mì có quy mô công nghiệp với tổng công suất chế biến mỗi năm hơn
nửa triệu tấn tinh bột mì
ñồng thời cũng thải ra lượng nước thải rất lớn. Bên cạnh
ñó, các nhà máy sản xuất thực phẩm ñược chế biến từ tinh bột như bún, bánh phở,
nui, hủ tiếu… cũng thải ra môi trường một lượng không nhỏ nước thải chưa qua xử
lý hoặc xử lý chưa ñạt yêu cầu cho phép. Nước thải từ các nhà máy sản xuất tinh bột
có hàm lượng chất hữu cơ cao, nếu không ñược xử lý trước, thì khi xả ra các ao hồ,
sông suối sẽ gây ô nhiễm môi trường nước, ñất và cả không khí, ảnh hưởng ñến con

Xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học ñáp ứng ñược mục ñích ñưa dòng
thải vào vòng tuần hoàn tự nhiên của vật chất, chất thải ñược xử lý và phân hủy theo
chu trình sinh học tự nhiên. Kết quả của quá trình xử lý là các chất thải ñược chuyển
hóa hoàn toàn thành dòng thải sạch (ñù tiêu chuẩn).
Trong quá trình xử lý này, con người không tác ñộng trực tiếp các biện pháp
lý hóa vào quy trình khép kín, do ñó lượng nước thải sau khi xử lý ñược ñưa vào tự
nhiên sạch hơn mà không bị biến ñổi thành phần tính chất.
Không dùng hoá chất xử lý nên hoàn toàn ñảm bảo chất lượng nước ñầu ra
không gây ảnh hưởng ñến sức khỏe con người và môi trường, tiết kiệm chi phí xử lý. -
3
-

CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 TỔNG QUAN VỀ VI SINH VẬT TRONG NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
2.1.1 Nguồn gốc vi sinh vật trong nước thải công nghiệp
Vi sinh vật có trong nước thải công nghiệp chủ yếu nhất từ nguồn nước thải
ñặc trưng cho từng nhà máy, từng loại hình sản xuất. Nước thải nhà máy rượu, nhà
máy bia giàu thành phần các loại nấm men; nước thải nhà máy thủy sản, thịt giàu
thành phần vi sinh vật phân hủy protein; nước thải nhà máy gỗ giàu thành phần vi
sinh vật phân hủy cellulose; nước thải nhà máy tinh bột giàu thành phần vi sinh vật
phân hủy tinh bột…
Bên cạnh ñó, vi sinh vật có trong nước thải công nghiệp là từ các quá trình sản
xuất như rửa nguyên liệu, vệ sinh nhà xưởng, máy móc thiết bị, từ nước thải sinh

nước thải.

2.1.2.2 Nấm men
Nấm men chủ yếu có trong các lại nước thải chứa ñường như nước thải nhà
máy rượu, bia, nhà máy ñường … Nấm men có thể phát triển trong môi trường chỉ
chứa 1% hàm lượng ñường. Tuy nhiên, khả năng chuyển hóa các hợp chất như
protein, tinh bột lại rất kém, thậm chí có nhiều loài không có khả năng chuyển hóa
các hợp chất như protein, hydratcarbon có trong nước thải.
ðặc ñiểm quan trọng là khi nấm men phát triển trong môi trường nước thải có
chứa ñường bao giờ cũng có mặt các vi khuẩn tạo ra các sản phẩm acid như acid
lactic và acid acetic. Mặt khác nấm men thường tạo ra những sản phẩm ñộc hại với
các vi sinh vật khác, khi tế bào nấm men chết ñi sẽ làm trầm trọng thêm quá trình ô
nhiễm, nước thải sẽ có mùi hôi thối khó chịu.

2.1.2.3 Tảo ñơn bào
Tảo ñơn bào cũng là vi sinh vật phổ biến trong nước ô nhiễm và nước thải.
Tảo thuộc nhóm tự dưỡng quang năng, ưa môi trường nước có tính kiềm yếu, phát
triển mạnh trong môi trường có CO
2
hòa tan. Trong quá trình phát triển, tảo cung cấp
oxi cho môi trường, các chất kháng sinh tiêu diệt mầm bệnh, cạnh tranh nguồn thức
ăn của vi sinh vật gây bệnh và là mắt xích rất quan trọng trong chuỗi và lưới thức ăn
cho nhiều loài khác. Cùng với vi khuẩn và nấm men, tảo cũng ñược sử dụng như một
tác nhân xử lý môi trường.
-
5
-

khí.

-
6
-

Trong quá trình chuyển hóa vật chất, vi sinh vật luôn luôn ưu tiên sử dụng các
vật chất dễ chuyển hóa trước, sau ñó mới sử dụng ñến các vật chất khó chuyển hóa
hơn. Do ñó, ñường cong sinh trưởng của vi sinh vật trong nước thải là ñường cong
sinh trưởng kép.

Hình 2.1 ðường cong sinh trưởng kép của vi sinh vật trong nước thải
(Nguồn: Nguyễn ðức Lượng (2003), Công nghệ xử lý nước thải)
Ghi chú :

1 : giai ñoạn thích nghi ban ñầu
1’: giai ñoạn thích nghi với saccharose
1’’ giai ñoạn thích nghi với tinh bột
2 : giai ñoạn tăng trưởng ban ñầu
2’: giai ñoạn tăng trưởng khi sử dụng saccharose
2’’ giai ñoạn tăng trưởng khi sử dụng tinh bột
3 : giai ñoạn cân bằng
4 : giai ñoạn suy vong.
A : ñường cong sinh trưởng kép
B : ñường cong sin trưởng ñơn
Thời gian

-
7
-


Tăng trưởng dính
bám

Quá trình bùn hoạt tính
Hồ/mương oxy hóa
Bể lọc sinh học có lớp
vật liệu lọc ngập nước
Bể lọc sinh học có lớp
vật liệu không ngập
nước Loại bỏ BOD carbon,
nitrat hóa
Loại bỏ BOD carbon,
nitrat hóa
Loại bỏ BOD carbon,
nitrat hóa
Loại bỏ BOD carbon,
nitrat hóa
Xử lý kỵ khí
Tăng trưởng lơ lửng

Tăng trưởng dính
bám
Bể phân hủy kỵ khí
UASB
Lọc kỵ khí


nồng ñộ bên trong và bên ngoài tế bào, (iii) chuyển hóa các chất trong tế bào vi sinh
vật, sản sinh năng lượng và tổng hợp tế bào mới.
Trong các nguồn nước luôn xảy ra quá trình amon hóa chất hữu cơ nhờ các vi
khuẩn amon hóa có enzyme protease ngoại bào phân hủy protein thành các hợp chất
ñơn giản hơn là polypeptide, oligopeptide. Các chất này hoặc tiếp tục phân hủy thành
các acid amin nhờ enzyme peptidase ngoại bào hoặc ñược tế bào vi khuẩn hấp thụ rồi
sau ñó ñược phân hủy tiếp thành các acid amin trong tế bào. Một phần các acid amin
ñược tế bào vi khuẩn sử dụng ñể tổng hợp protein tạo sinh khối. Một phần các acid
amin theo các con ñường phân giải khác nhau ñể tạo ra NH
3
, CO
2
và các sản phẩm
trung gian khác. Với các protein có chứa sulfure, nhờ enzyme desulfurase của nhóm
vi khuẩn lưu huỳnh và các nhóm dị dưỡng hiếu khí khác, sẽ bị phân hủy tạo thành
H
2
S.
Theo con ñuờng thủy phân trong ñiều kiện hiếu khí, các vi khuẩn
Pseudomonas, Bacillus, Actinomyces … và các loài nấm men chuyển hóa nhanh tinh
bột thành ñường. Sản phẩm ñường này một phần bị phân hủy thành CO
2
cùng các
sản phẩm khác, một phần ñược chuyển hóa tiếp tục theo các quá trình trao ñổi chất
khác trong tế bào. ðối với cellulose, Cytophase và Sporocytophaga là hai loài có khả
năng phân hủy trong ñiều kiện hiếu khí mạnh nhất, tiếp theo là các loài
Pseudomonas, Vibrio, Myxobacterium, Actinomyces… Sản phẩm của quá trình phân
hủy này là các loại ñường. Trong bùn lắng, quá trình phân hủy cellulose kỵ khí chủ
yếu bởi Clostridium tạo thành các sản phẩm etanol, acid formic, acid lactic và CO
2

5
/COD ≥ 0,5. Nếu COD lớn hơn BOD nhiều lần, trong ñó có chứa cellulose,
hemicellulose, protein, tinh bột chưa tan thì phải qua xử lý sinh học kỵ khí trước.
Ngoài ra, các ñiều kiện khác như hàm lượng oxy, pH, nhiệt ñộ của nước thải
… cũng phải nằm trong khoảng giới hạn nhất ñịnh ñể ñảm bảo cho sự sinh trưởng và
phát triển bình thường của vi sinh vật tham gia vào quá trình xử lý.
Bảng 2.2 Nồng ñộ giới hạn cho phép của một số chất có trong nước thải áp
dụng xử lý bằng phương pháp sinh học (Ccp* - g/m
3
nước thải)
-
11
-

2.2.4 Một số quá trình xử lý sinh học hiếu khí
Quá trình xử lý sinh học hiếu khí nước thải gồm ba giai ñoạn:
- Giai ñoạn 1: oxy hóa các chất hữu cơ
CxHyOz + O
2
 CO
2
+ H
2
O + H
- Giai ñoạn 2: tổng hợp tế bào mới
CxHyOz + NH
3

kiện tự nhiên hoặc nhân tạo. Trong các công trình xử lý nhân tạo, hệ thống có những
ñiều kiện tối ưu cho quá trình oxy hóa sinh hóa nên quá trình xử lý có tốc ñộ và hiệu
suất cao hơn. Tùy theo trạng thái tồn tại của vi sinh vật, phương pháp xử lý sinh học
hiếu khí có thể chia thành hai nhóm. Thứ nhất là nhóm các phương pháp xử lý sinh
học hiếu khí với vi sinh vật dạng lơ lửng như bùn hoạt tính, hồ, mương oxy hóa…
Trong ñó, quá trình bùn hoạt tính ñược sử dụng phổ biến nhất. Thứ hai là nhóm các
phương pháp xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật dạng bám dính như bể lọc sinh
học có lớp vật liệu lọc ngập nước, bể lọc sinh học có lớp vật liệu lọc không ngập
nước…

2.2.4.1 Quá trình sinh học tăng trường lơ lửng – bùn hoạt tính
Trong bể bùn hoạt tính, quá trình phân hủy xảy ra khi nước thải tiếp xúc với
bùn có chứa vi sinh vật dạng lơ lửng trong ñiều kiện sục khí liên tục. Việc sục khí
nhằm cung cấp ñủ lượng oxy và duy trì bùn hoạt tính ở dạng lơ lửng.
Một số chủng vi sinh vật có trong bùn hoạt tính và chức năng của chúng khi
tham gia xử lý nước thải ñược trình bày ở bảng 2.3.

-
12
-

Bảng 2.3 Các vi sinh vật trong bùn hoạt tính lơ lửng
(ðỗ Hồng Lan Chi – Lâm Minh Triết (2005), Vi sinh vật môi trường )


19 Begiatca Gây sự cố bung bùn
20 Haliscomenobacter hydrosis Gây sự cố bung bùn

2.2.4.2 Quá trình sinh học tăng trưởng dính bám – màng sinh học
Màng sinh học là một quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học sử
dụng các vi sinh vật không di ñộng và bám dính lên trên bề mặt các vật liệu rắn ñể
tiếp xúc liên tục hay gián ñoạn với nước thải tạo thành lớp màng sinh học (biofilm).
Phương pháp màng sinh học gồm các công trình xử lý như: lọc sinh học với
vật liệu lọc không ngập trong nước hay còn gọi là lọc nhỏ giọt - ñĩa quay sinh học

-
13
-

tiếp xúc; lọc sinh học với vật liệu tiếp xúc ngập trong nước - lọc sinh học ngập nước
bể ổn ñịnh hay lọc hiếu khí ngập nước.
Nguyên lý hoạt ñộng của quá trình sinh học bám dính tương tự như ở dạng lơ
lửng, nhưng ở ñây vi sinh vật phát triển dính bám cố ñịnh trên lớp vật liệu tiếp xúc
tạo thành lớp màng nhầy, nước thải ñược dẫn qua lớp vật liệu này ñể tiếp xúc với vi
sinh vật. Các chất hữu cơ có trong nước thải sẽ hấp phụ vào màng và bị phân hủy bởi
vi sinh vật hiếu khí. Khi vi sinh vật sinh trưởng và phát triển, bề dày lớp màng tăng
lên, oxy ñược tiêu thụ trước khi khuếch tán hết chiều dày lớp màng, do ñó hình thành
môi trường kỵ khí ngay sát bề mặt vật liệu lọc. Quá trình ñồng hóa các chất xảy ra
trước khi chúng tiếp xúc với vi sinh vật gần bề mặt, kết quả là sinh vật ở ñây bị phân
hủy nội bào, không còn khả năng dính bám nên bị rửa trôi.

2.2.5 Một số quá trình sinh học kỵ khi
Quá trình phân hủy kỵ khí gồm bốn giai ñoạn
- Giai ñoạn 1: Quá trình thuỷ phân các chất hữu cơ cao phân tử như protein,
chất béo, cacbohydrat, cenlulose, lignin … thành các phân tử ñơn giản hơn như: acid

cần thời gian lưu nước tương ñối dài. Nhóm vi khuẩn metan sử dụng cơ chất
hydrogen có tốc ñộ phát triển nhanh hơn, ñóng vai trò quan trọng trong quần thể vi
sinh vật sinh metan tổng thể.

2.2.5.1 Bể tự hoại
Bể tự hoại là phương pháp xử lý kỵ khí ra ñời sớm nhất. Nguyên tắc hoạt
ñộng của bể dựa trên quá trình phân hủy sinh học các chất thải hữu cơ trong ñiều
kiện kỵ khí sau khi có sự phân chia chất rắn và lỏng từ ñầu vào. Kết quả của quá
trình sẽ tạo ra bùn tự hoại và một lớp váng gồm các chất rắn nhẹ và chất béo. Bùn tự
hoại sinh ra ñược chế biến làm phân bón cho ñất hoặc dùng ñể xử lý nước thải. Bể tự
hoại là nguồn chủ yếu làm ô nhiễm nguồn nước ngầm, do ñó phải xây dựng bể tự
hoại cách xa nguồn nước sinh hoạt.

2.2.5.2 Bể UASB (Upward-flow Anaerobic Sludge Blanket)
Bể UASB ñược giáo sư Hà Lan Gatze Lettinga và cộng sự phát triển vào
những năm 70 tại trường ðại học Wageningen. UASB là một bể phân hủy bao gồm
phần ñáy có lớp bùn nén chặt, một lớp bùn và lớp chất lỏng phía trên.
Nguyên tắc hoạt ñộng của bể: nước thải ñi vào bể theo chiều từ dưới lên trên
xuyên qua lớp bùn ñược bao phủ bởi bông bùn vi khuẩn hoạt tính. Một màng lắng
phân chia bông bùn, nước ñã xử lý và khí ñược thu ở phần trên của bể. Vi sinh vật
kết cụm có tính lắng cao sẽ tạo thành những hạt bùn phân biệt có kích thước 1 –
5mm. Một hạt bùn là nơi tập hợp các nhóm vi khuẩn khác nhau cần thiết chuyển hóa
các hợp chất hữu cơ thành methan. Thành phần vi khuẩn phụ thuộc vào loại cơ chất,
ñiều kiện vận hành, nhiệt ñộ, pH… -

Nồng ñộ cơ chất ban ñầu tương ñối cao
Hoạt ñộng ở tải trọng ít hơn

Hoạt ñộng ở chế ñộ tải trọng cao.
Cần ít diện tích xây dựng

Cần nhiều diện tích xây dựng
Không sinh khí có lợi

Sinh khí CH
4
có lợi làm nhiên liệu

2.3 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT
2.3.1 Sơ lược về ngành sản xuất tinh bột ở Việt Nam
Sản xuất tinh bột là một mắt xích quan trọng trong ngành chế biến lương thực
– thực phẩm của Việt Nam. Theo thống kê năm 2009, khoai mì là mặt hàng có khối
lượng và kim ngạch xuất khẩu tăng ñột biến. Bảy tháng ñầu năm, cả nước xuất khẩu
ñược 2,66 triệu tấn khoai mì lát khô (sắn cồn) và tinh bột sắn, kim ngạch ñạt 406
triệu USD, tăng 4,4 lần về sản lượng, 2,8 lần về kim ngạch so với cùng kỳ năm
trước. Với kết quả trên, Bộ Công thương ñã xếp khoai mì vào mặt hàng xuất khẩu
chủ lực năm 2009.
Bên cạnh ñó, ngành sản xuất tinh bột ở Việt Nam chủ yếu dùng cho chế biến
các mặt hàng lương thực thực phẩm dùng hàng ngày như: sản xuất bún, bánh phở,
miến dong, mì, hủ tíu … cũng ñóng một vai trò không nhỏ trong thị phần chung của

-
16
-


Phước Hòa và thị trấn Phú Mỹ của huyện Tân Thành, tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu. Vùng
ô nhiễm gây ảnh hưởng nhẹ ñến nuôi trồng, ñánh bắt thủy sản có diện tích gần 700ha

-
17
-

thuộc các xã Phước An, Vĩnh Thanh (huyện Nhơn Trạch, ðồng Nai), Phước Hòa
(huyện Tân Thành, Bà Rịa - Vũng Tàu) và xã Thạnh An, huyện Cần Giờ, TP.HCM.
Trong ñó, diện tích bị ảnh hưởng của xã Thạnh An ước tính chỉ gần 84ha.

Trên sông Vàm Cỏ - Tây Ninh, chỉ tính riêng khu vực xã Phước Vinh, tháng
5/2009 ñã có hơn 150.000 con cá lăng nha 10 tháng tuổi và 1 tháng tuổi nuôi trong
bè chết, gây thiệt hại nhiều tỷ ñồng. ðầu tháng 4/2010 vừa qua, khoảng 80.000 con
cá nuôi của 16 hộ tại ấp Phước Lập, Phước Trung lại tiếp tục chết. Tại Báo cáo kết
quả kiểm tra mẫu nước mặt trên sông Vàm Cỏ Ðông ñoạn Ðồi Thơ - khu vực ranh
giới giữa huyện Châu Thành và huyện Tân Biên (nơi có hai nhà máy chế biến khoai,
mì thường xuyên xả nước thải ra sông vào ban ñêm) cho thấy hàm lượng COD vượt
gấp 2,2 lần, hàm lượng BOD
5
vượt 3,5 lần so với QCVN 08:2008/BTNMT quy ñịnh
cho cấp nước sinh hoạt. Nguyên nhân chết cá nuôi ở những khu vực này ñược xác
ñịnh do nước thải từ hơn 80 nhà máy sản xuất mì trong khu vực.

2.3.3 ðặc ñiểm nguồn nước thải nhà máy sản xuất tinh bột
Nước thải sản xuất tinh bột mì gồm hai loại chính:
- Nước rửa củ: nước thải từ công ñoạn rửa, loại bỏ phần rễ, lớp vỏ gỗ và ñất
cát bám trước khi ñưa vào nghiền. Theo ước tình, lượng nước thải rửa củ chiếm 42%
tổng lượng nước thải của nhà máy. Nước này chỉ ô nhiễm bởi cát ñất tách ra từ củ, ít
ô nhiễm chất hữu cơ hòa tan. Do ñó, ñối với nước rửa củ nên tách riêng nhằm giảm

Hình 2.4 Quy trính sản xuất tinh bột mì và các công ñoạn phát sinh nước thải
(Nguồn: Báo cáo Dự án cấp Nhà nước (KC.05.11. 2005), Viện nghiên cứu thiết kế
chế tạo máy Nông nghiệp) -
20
-

Từ các quy trình sản xuất mì, nui và tinh bột khoai mì trên nhận thấy nguồn
phát sinh của nước thải tinh bột chủ yếu từ các công ñoạn trích ly, tách nước và tách
bã, nước rửa dụng cụ thiết bị
.
Với hàm lượng chất hữu cơ cao, COD dao ñộng từ
13.300
– 19.500 mg/l, N và P tổng dao ñộng 86 – 115, pH 3.8 – 5.2, về mặt cảm quan, nước
thải sản xuất tinh bột có màu trắng ngà, ñục, bốc mùi chua nồng. Hàm lượng cặn lơ
lửng của tương ñối cao vì xác mì mịn và khó lắng nên bị cuốn theo nước xả từ bể
ngâm, SS có thể lên ñến vài ngàn mg/l tùy thuộc vào công nghệ sản xuất. ðộc tố CN
-

trong nước thải dao ñộng từ 2 – 75 mg/l, ñây là yếu tố cản trở hoạt ñộng của vi sinh
vật trong quá trình xử lý
. Mức ñộ ô nhiễm của một số loại nước thải tinh bột ñiển
hình ñược trình bày trong các bảng 2.5, 2.6, 2.7.Bảng 2.5 T
hành phần nước thải nhà máy chế biến tinh bột mì
(Nguồn: Báo cáo Dự án cấp Nhà nước (KC.05.11–2005), Viện nghiên cứu

mg/l
mg/l
4.2 – 5.1
2.500 – 17.000
2.120 – 14.750
120 – 3.000
136 – 300
0 – 0.2
0.5 – 0.8
250 – 450
2 – 75
52 - 65

-
21
-

Bảng 2.6 Thành phần nước thải cơ sở tinh chế tinh bột mì làng nghề Mỹ ðức
(Nguồn: ðề tài nghiên cứu khoa học (QMT06.03), ðại học Quốc gia Hà Nội)

Thông số Hàm lượng
COD 4768 mg/l
BOD
5

2
-
0.56 mg/l
pH 4.91

2.3.4 Hệ thống xử lý nước thải yêu cầu cho nhà máy sản xuất tinh bột
Với ñặc trưng hàm lượng COD và BOD của loại nước thải này rất cao, tỷ lệ
BOD/COD khoảng từ 0.5 – 0.7 và thành phần gồm các chất hữu cơ dễ phân hủy nên
thích hợp cho quá trình xử lý bằng phương pháp sinh học, kết hợp giữa xử lý kỵ khí
và hiếu khí.
Tuy nhiên, nước thải sản xuất tinh bột có chứa hàm lượng ñộc ñố CN
-
, là yếu
tố gây ức chết hoạt ñộng của vi sinh vật. Do ñó, trong quá trình xử lý, trước hết phải
loại bỏ ñộc tố này. Phương pháp hiệu quả nhất là lên men acid dưới tác dụng của vi
sinh vật trong bùn tự hoại.
 Một số hệ thống xử lý nước thải tinh bột thường ñược áp dụng

-
22
-Hình 2.5 Quy trình xử lý nước thải nhà máy chế biến tinh bột sắn
(Nguồn: Báo cáo Dự án cấp Nhà nước (KC.05.11. 2005), Viện nghiên cứu
thiết kế chế tạo máy Nông nghiệp)


2.4.1 Tổng quan về tinh bột
Tinh bột là chất dự trữ chủ yếu trong thực vật, ñặc biệt là trong những cây có
củ. Trong tế bào thực vật, tinh bột tồn tại ở dạng các hạt tinh bột. Các loài thực vật
khác nhau thì các hạt tinh bột có kích thước và hình dạng khác nhau, ñồng thời tính
chất vật lý và hóa học cũng khác nhau.
Tinh bột là một polysaccaride chứa hỗn hợp amylose và amylopectin. Trong
tinh bột tỷ lệ amylose thường chiếm 25% còn amylopectin chiếm 75%. Tỷ lệ này
thay ñổi tùy theo từng loại thực vật. Cả amylose và amylopectin ñều ñược cấu tạo tử
ñơn phân là D-glucose. Amylose tan ñược trong nước nóng, còn amylopectin không
tan ñược trong nước nóng mà tạo thành các thể keo.
Amylose có trọng lượng phân tử 50.000 - 160.000 Dallton, ñược cấu tạo từ
200-1000 phân tử D-glucose, liên kết với nhau bằng liên kết α-1,4 glucoside tạo
thành một mạch xoắn dài không phân nhánh. Amylose chứa 0.03% photpho và bắt
màu xanh với Iot, khi bị ñun nóng màu xanh này nhanh chóng biến mất.

-
24
-Hình 2.7 Cấu trúc phân tử amylose
(Nguồn: www.starch.dk/isi/starch/starch.htm)
Amylopectin có trọng lượng phân tử 400.000 ñến hàng chục triệu Dallton,
ñược cấu tạo từ 600-6000 phân tử D-glucose, liên kết với nhau bằng liên kết α-1,6
glucoside và α-1,4 glucoside tạo thành mạch thẳng phân nhánh, mỗi nhánh có
khoảng 8 – 30 gốc α-D glucopyroranose. Amylopectin chứa 0.1 – 0.8% photpho và
bắt màu tím hay màu ñỏ tím với Iot.

Hình 2.8 Cấu trúc phân tử amylopectin
(Nguồn: www.starch.dk/isi/starch/starch.htm)