TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG PHẠM KIỀU NGÂN NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN QUY
TRÌNH CHẾ BIẾN SỮA KHOAI LANG TÍM NHẬT
Luận văn tốt nghiệp
Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Cần Thơ 2013
Luận văn tốt nghiệp đại học khóa 36 – 2013 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm Trang i

Luận văn đính kèm theo đây với tựa đề tài “NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH
HƢỞNG ĐẾN QUY TRÌNH CHẾ BIẾN SỮA KHOAI LANG TÍM NHẬT” do
sinh viên Phạm Kiều Ngân thực hiện đã đƣợc hội đồng chấm luận văn thông qua.

Cần Thơ, em đã nhận đƣợc rất nhiều sự giúp đỡ của quý thầy cô, anh chị và các bạn
trong bộ môn.
Trƣớc tiên em xin chân thành cảm ơn cô Nguyễn Minh Thủy, giảng viên chính Bộ
môn Công nghệ thực phẩm đã tận tình hƣớng dẫn và truyền đạt những kinh nghiệm
quý báu giúp em hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp này.
Xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong trƣờng Đại học Cần Thơ nói chung, các
quý thầy cô Bộ môn Công nghệ thực phẩm nói riêng đã trang bị kiến thức cho em
trong những năm học qua.
Xin gởi lời cảm ơn đến cô Dƣơng Kim Thanh, cán bộ trong phòng thí nghiệm Bộ
môn Công nghệ thực phẩm, anh Đinh Công Dinh, các anh chị và tập thể các bạn
sinh viên Công nghệ thực phẩm khóa 36 đã tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ em hoàn
thành đề tài này với khả năng cao nhất.

Phạm Kiều Ngân Luận văn tốt nghiệp đại học khóa 36 – 2013 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm Trang iii

Luận văn tốt nghiệp đại học khóa 36 – 2013 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm Trang iv

MỤC LỤC
CHƢƠNG 1 GIỚI THIỆU 1
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1
CHƢƠNG 2 LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU 2
2.1 NGUYÊN LIỆU KHOAI LANG TÍM 2
2.1.1 Nguồn gốc và phân bố 2
2.1.2 Đặc tính thực vật 3
2.1.3 Thành phần hóa học 4
2.1.4 Sắc tố anthocyanin trong khoai lang tím 5
2.1.5 Vai trò của hợp chất anthocyanin 10
2.2 CHẤT BÉO SỮA 11
2.3 TINH BỘT 13
2.3.1 Giới thiệu về tinh bột 13
2.3.2 Cấu tạo 13
2.3.3 Một số tính chất của tinh bột 14
2.4 HỆ ENZYME AMYLASE 15
2.4.1 Emzyme α-amylase (EC.3.2.1.1) 16
2.3.2 Enzyme Glucoamylase (EC.3.2.1.3) 18
CHƢƠNG 3 PHƢƠNG TIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22
3.1 PHƢƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU 22

4.4 ẢNH HƢỞNG CỦA CHẤT NHŨ HÓA GLYCEROL ĐẾN ĐỘ ĐỒNG
NHẤT CỦA SẢN PHẨM 35
4.4.1 Độ đồng nhất 35
4.4.2 Màu sắc của sản phẩm 36
CHƢƠNG V KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 38
5.1 KẾT LUẬN 38
5.2 ĐỀ NGHỊ 38
TÀI LIỆU THAM KHẢO 40
PHỤ LỤC 1 CÁC PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH viii
PHỤ LỤC 2 KẾT QUẢ THỐNG KÊ xvii

Luận văn tốt nghiệp đại học khóa 36 – 2013 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm Trang vi

DANH SÁCH HÌNH
Hình 2.1 Củ khoai lang 2
Hình 2.2 Cây khoai lang 4
Hình 2.3 Cấu tạo khung cơ bản của anthocyanin 6
Hình 2.4 Sự biển đổi màu Anthocyanin theo pH 8
Hình 2.5 Biểu đồ biểu diễn độ hấp thu ánh sáng của anthocyanin 9
Hình 2.6 Cấu tạo của tinh bột 14
Hình 2.7 Enzyme α-amylase 17
Hình 2.8 Enzyme Glucoamylase 18
Hình 2.9 Glycerol 21

Bảng 2.5 Một số tính chất của glucoamylase 19
Bảng 3.1 Các chỉ tiêu và phƣơng pháp phân tích 28
Bảng 4.1 Thành phần hóa học của khoai lang tím 29
Bảng 4.2 Độ Brix của dịch thủy phân bằng enzyme α-amylase ở các mức nồng độ
và thời gian thủy phân khác nhau 30
Bảng 4.3 Độ nhớt (cP) của dịch thủy phân bằng enzyme α-amylase ở các mức nồng
độ và thời gian thủy phân khác nhau 31
Bảng 4.4 Hàm lƣợng đƣờng khử (%) của dịch thủy phân bằng enzyme
glucoamylase ở các mức nồng độ và thời gian khác nhau 32
Bảng 4.5 Thành phần sữa khoai lang tím theo các tỉ lệ phối chế 35
Bảng 4.6 Mức độ lắng và hình thái của sản phẩm sau khi bổ sung glycerol 36

Luận văn tốt nghiệp đại học khóa 36 – 2013 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm Trang 1

CHƢƠNG 1 GIỚI THIỆU
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Khoai lang là một trong năm cây có củ quan trọng (sắn, khoai lang, khoai mỡ, khoai
sọ, khoai tây). Nếu không tính khoai tây (cây có củ cho vùng ôn đới) thì khoai lang
là cây có củ đứng sau sắn ở các vùng nhiệt đới và á nhiệt đới (Trịnh Xuân Ngọ và
Đinh Thế Lộc, 2004).
Ở nƣớc ta, khoai lang là một trong bốn cây lƣơng thực chính sau lúa, ngô, sắn.
Khoai lang tím là một giống khoai lang có nguồn gốc từ Nhật Bản mới đƣợc nhập
về trồng ở nƣớc ta và đã cho kết quả rất khả quan, đem lại thu nhập ổn định cho
ngƣời nông dân. Những vùng trồng khoai lang lớn nhƣ Kiên Giang, Vĩnh Long,
Đắk Nông, Lâm Đồng thì đều là giống có nguồn gốc từ Nhật. Tuy không phải là cây
trồng có diện tích và sản lƣợng lớn nhƣng nông dân một số nơi đã trở nên giàu có
nhờ khoai lang nhƣ Đắk Nông, Vĩnh Long.
Trong khoai lang tím có chứa nhiều tinh bột và sắc tố anthocyanin, đây là một chất
màu không những tạo ra màu sắc đẹp mà còn có nhiều tác dụng có ích đối với sức

từ 8000 đến 10000 năm. Theo OBrien (1972) và Yen (1982) trung tâm khởi nguyên
chính xác của khoai lang là trung hoặc Nam Mỹ. Nhƣng cây khoai lang thực sự lan
rộng ở châu Mỹ khi ngƣời châu Âu đầu tiên đặt chân tới (Trịnh Xuân Ngọ và Đinh
Thế Lộc, 2004). Vì vậy, khoai lang đƣợc coi là nguồn lƣơng thực quan trọng của
ngƣời Mayan ở Trung mỹ và ngƣời Péruvian ở vùng núi Andet (Nam Mỹ), sau đó
phổ biến sang các nƣớc khác ở Châu Âu nhƣ Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha, Châu Á
nhƣ Ấn Độ, Trung Quốc, Philippin, Indonesia, Việt Nam…

Hình 2.1 Củ khoai lang
(Nguồn:
Trên thế giới, cây khoai lang đƣợc trồng ở 111 nƣớc khác nhau, trong đó có 101
nƣớc là các nƣớc đang phát triển sản xuất và tiêu thụ hầu hết sản lƣợng khoai lang
của toàn thế giới. Theo số liệu thống kê của FAO năm 2001, diện tích trồng khoai
lang trên thế giới đạt 9,076 triệu ha, năng suất bình quân 14,92 tấn/ha và tổng sản
lƣợng 135,448 triệu tấn. So sánh giữa các châu lục với nhau thì châu Á trồng khoai
lang nhiều nhất (khoảng 90%), sau đó châu Phi (khoảng 5%) và các châu lục khác
khoảng 5%.
Trung Quốc là nƣớc trồng nhiều khoai lang nhất trên thế giới. Những năm trƣớc
1960 lƣợng khoai lang đƣợc sử dụng 50% làm lƣơng thực, 30% làm thức ăn gia súc,
Luận văn tốt nghiệp đại học khóa 36 – 2013 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm Trang 3

khoảng 10% làm nguyên liệu chế biến tinh bột và nấu rƣợu, cồn. Tuy nhiên từ
những năm 1970 trở về sau lƣợng củ khoai lang sử dụng làm lƣơng thực đã giảm
xuống còn 15%, sử dụng làm nguyên liệu chế biến đã tăng lên dến 44% và 30%
dùng làm thức ăn gia súc.
Ở Nhật Bản theo số liệu thống kê thì năm 1984 nông dân sử dụng 6% khoai lang
làm lƣơng thực, 30% làm rau và nguyên liệu chế biến, khoảng 29% đƣợc dùng để
chế biến tinh bột, 12% dùng làm thức ăn gia súc (Woolfe, 1992).
Trên thế giới hiện có trên 7000 giống khoai, trong đó có 1944 giống cao sản. Trong

(Nguồn:
- Thân: chủ yếu là thân bò, dài 1,5-2m, có thể dài 3-4m cho đến 7m nếu cho mọc tự
nhiên, thân phát triển thành nhiều nhánh.
- Rễ: rễ phình thành củ tròn dài, màu đỏ, trắng, vàng hay tím. Lớp cùi thịt có màu
từ trắng, vàng, cam hay tím. Trên đốt thân có rể khí sinh, khi chạm đất các rể này
phát triển thành rể dinh dƣỡng.
- Lá: lá có nhiều dạng, các lá mọc cách, thƣờng là hình tim xẻ ba thùy sâu hay cạn,
có cuống dài.
- Hoa: hoa hình chuông có cuống dài, màu tím nhạt, trắng hay vàng. Hoa thƣờng
mọc ở nách lá hoặc đầu ngọn thân, mọc riêng rẽ hoặc thành chùm 3-7 hoa. Mỗi hoa
chỉ nở một lần vào lúc sáng sớm và héo vào lúc giữa trƣa (Trịnh Xuân Ngọ và Đinh
Thế Lộc, 2004).
2.1.3 Thành phần hóa học
Về thành phần hóa học (Bảng 2.1), khoai lang đƣợc xem nhƣ nguồn cung cấp calo
là chủ yếu, nó cho lƣợng calo cao hơn khoai tây (113 calo so với 175calo/100g).
Thành phần dinh dƣỡng chính của khoai lang là đƣờng và tinh bột, ngoài ra còn các
thành phần khác nhƣ: protein, các vitamin (vitamin C, tiền vitamin A, B1, B2,
B6…), các chất khoáng (K, Ca, Mg, P, Fe ) góp phần quan trọng trong dinh dƣỡng
của con ngƣời, nhất là ở các nƣớc nghèo, đang phát triển (Trịnh Xuân Ngọ và Đinh
Thế Lộc, 2004).
Khoai lang tím có chứa hàm lƣợng anthocyanin cao có tác dụng chống oxy hóa
mạnh, ngăn ngừa ung thƣ, chức năng bảo vệ gan và giảm các nguy cơ về tim mạch. Luận văn tốt nghiệp đại học khóa 36 – 2013 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm Trang 5

Bảng 2.1 Thành phần hóa học trung bình của khoai lang (100g)
Thành phần
Đơn vị

0,26
Vitamin B6
mg
0,21
Thiamin
mg
0,08
Riboflavin
mg
0,06
Calcium
mg
30,00
Potassium
mg
337,00
Magnesium
mg
25,00
(Nguồn:
2.1.4 Sắc tố anthocyanin trong khoai lang tím
2.1.4.1 Giới thiệu
Anthocyanin (Anthos – nghĩa là hoa và Kysanesos – nghĩa là màu xanh) là sắc tố
tan trong nƣớc thuộc nhóm hợp chất flavonoid, rất phổ biến trong thực vật (Paz-
mino-Duran et al., 2001). Anthocyanin bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp. Tuy nhiên, trên
thực tế anthocyanin không chỉ hiện thị dƣới màu xanh mà nó còn có màu đỏ, màu
Luận văn tốt nghiệp đại học khóa 36 – 2013 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm Trang 6

do sự phối hợp giữa xanh và đỏ. Anthocyanin hiện diện trong hoa, lá, thân và cả rễ Hình 2.3 Cấu tạo khung cơ bản của anthocyanin
(Nguồn: )
Anthocyanin là các dẫn xuất của polyhydroxyl và methoxyl của flavylium. Có 6
anthocyanin phổ biến trong thực phẩm (Bảng 2.2), nó khác nhau do độ hydroxyl và
methoxyl hóa vòng B. Luận văn tốt nghiệp đại học khóa 36 – 2013 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm Trang 7 Bảng 2.2 Sáu nhóm anthocyanin
Anthocyanin
R1
R2
Pelargonidin
- H
- H
Cyanidin
- H
- OH
Delphinidin
- OH
- OH
Peonidin
- H

Thị Kim Cúc và ctv., 2004).
Màu sắc của anthocyanin đƣợc xác định bởi cấu trúc hóa học và môi trƣờng bên
ngoài. Có thể 2 anthocyanin khác nhau cho màu giống nhau hay 2 anthocyanin
giống nhau lại cho màu khác nhau (Nguyễn Thị Thu Thủy, 2010).
Luận văn tốt nghiệp đại học khóa 36 – 2013 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm Trang 8

Khi tăng số nhóm hydroxyl vào phân tử sẽ làm cho nó chuyển từ màu hồng sang
màu xanh. Khi thay nhóm hydroxyl bằng nhóm methoxyl sẽ làm ngƣợc lại khuynh
hƣớng đổi màu (Nguyễn Thị Thu Thủy, 2010). Mức độ methyl hóa nhóm OH trong
vòng benzene càng cao thì màu càng đỏ. Nếu nhóm OH ở vị trí thứ ba kết hợp với
gốc đƣờng thì màu sắc cũng sẽ thay đổi theo số lƣợng gốc đƣờng đính vào nhiều
hay ít (Lê Ngọc Tú và ctv., 2005). Tuy nhiên, màu của anthocyanin thay đổi mạnh
nhất phụ thuộc vào pH của môi trƣờng.
Ở pH thấp, anthocyanin thƣờng có màu đỏ và trở nên không màu khi ở pH cao rồi
thành xanh dƣơng ở pH cao hơn nữa. Ở pH = 1 các anthocyanin thƣờng ở dạng
muối oxonium màu cam đến đỏ, ở pH = 4-5 chúng có thể chuyển về dạng bazơ
cacbinol hay bazơ chalcon không màu, ở pH = 7-8 lại về dạng bazơ quinoidal
anhydro màu xanh. Ở pH cao hơn, các anthocyanin tự do sẽ bị phân rã thông qua
chromenol và α-diketone tạo thành aldehyde và acid carboxylic (Huỳnh Thị Kim
Cúc và ctv., 2004). Sự biển đổi màu anthocyanin theo pH đƣợc biểu diễn ở Hình
2.4. Hình 2.4 Sự biển đổi màu Anthocyanin theo pH
(Nguồn:
Anthocyanin có bƣớc sóng hấp thụ trong miền ánh sáng nhìn thấy, khả năng hấp thu
cực đại ở bƣớc sóng từ 510-540. Độ hấp thu là yếu tố liên quan mật thiết đến màu
sắc của các anthocyanin chúng phụ thuộc vào pH của dung dịch và nồng độ
anthocyanin. Thông thƣờng pH thuộc vùng acid mạnh có độ hấp thu lớn, nồng độ

.
Các enzyme thủy phân hay oxy hóa ảnh hƣởng đến anthocyanin. Enzyme thủy phân
ảnh hƣởng đến anthocyanin nhất là glycosidase, chúng thủy phân nối 3-glycosidic
làm anthocyanin trở nên ít ổn định và mất màu nhanh. Phenol oxydase cũng gây ra
sự thoái hóa anthocyanin (Nguyễn Thị Thu Thủy, 2010). Các enzyme làm mất màu
anthocyanin đƣợc gọi là anthocyanase. Chúng có thể bị vô hoạt ở 90-100
o
C trong
45-60 phút.
Anthocyanin ngƣng tụ với chính nó và các chất hữu cơ khác tạo thành phức chất với
protein, tanin, flavonoic, polysaccharide. Phản ứng này làm gia tăng màu của
anthocyanin, bền hơn trong chế biến và tồn trữ. Màu ổn định của rƣợu vang đỏ
đƣợc cho là sự tự liên kết của anthocyanin. Các chất này ít nhạy cảm với pH, sự liên
kết ở vị trí C
4
chống lại sự mất màu do SO
2
. Những phản ứng ngƣng tụ khác có thể
dẫn đến sự mất màu: một số chất nhân hạch aminoacid, catechin, … có thể ngƣng tụ
với flavylium cho chất không màu (Nguyễn Thị Thu Thủy, 2010).
Luận văn tốt nghiệp đại học khóa 36 – 2013 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm Trang 10

Anthocyanin có thể nối với kim loại: Nối chelate, muối… Các dẫn xuất thƣờng có
màu khác nhau theo khuynh hƣớng xanh hơn hợp chất dẫn xuất (Nguyễn Thị Thu
Thủy, 2010).
Các yếu tố khác cũng có thể ảnh hƣởng đến màu anthocyanin trong mô là nồng độ,
tỷ lệ tƣơng đối trong hỗn hợp các anthocyanin, ảnh hƣởng các sắc tố khác nhƣ
carotenoids, chlorophyll. Dung môi khác hơn nƣớc nhƣ rƣợu cũng có thể ảnh hƣởng
đến màu của anthocyanin.

Luận văn tốt nghiệp đại học khóa 36 – 2013 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm Trang 11

Hoạt tính chống oxy hóa của anthocyanin là do aglycon quyết định. Số lƣợng các
gốc đƣờng ở vị trí C
3
có vai trò rất quan trọng đến khả năng chống oxy hóa, số
lƣợng phân tử đƣờng càng ít khả năng chống oxy hóa càng cao.
- Hoạt tính chống ung thƣ
Tất cả các căn bệnh ung thƣ đều do sự hình thành, tăng trƣởng và suy vong của các
tế bào bất bình thƣờng. Các khối u là do sự tích tụ các tế bào với số lƣợng lớn hơn
nhu cầu cần thiết cho sự phát triển, sửa chữa và hoạt động của mô. Các aglycon có
trong các loại anthocyanin phổ biến nhất nhƣ cyanidin, delphinidin, maldivin,
pelargonidin và petunidin đều có khả năng ức chế sự phát triển của các tế bào ung
thƣ dạ dày, ruột kết, phổi, lồng ngực. Nhóm hydroxyl tự do ở nhóm C
3
trong dạng
cấu trúc flavylium của anthocyanidin góp phần ức chế sự phát triển của các dòng tế
bào ung thƣ của ngƣời. Ngoài ra, số nhóm hydroxyl và methoxyl trong vòng B của
cyanidin cũng ảnh hƣởng rất lớn đến khả năng ức chế các dòng ung thƣ đƣợc
nghiên cứu. Hoạt tính ức chế cao nhất thuộc về maldivin, vốn có nhóm hydroxyl ở
vị trí 3 và 4’ và nhóm methoxyl ở vị trí 3’ và 5’.
- Hoạt tính chống các bệnh tim mạch
Các hợp chất flavanoid nói chung và các anthocyanin nói riêng có khả năng làm
giảm nguy cơ mắc bệnh động mạch vành bởi khả năng ngăn chặn sự oxy hóa của
các lipoprotein có tỉ trọng thấp (LDL) trong huyết tƣơng. Sự oxy hóa các hợp chất
này đƣợc xem nhƣ một bƣớc quan trọng trong sự hình thành các khối xơ vữa động
mạch và từ đó dẫn đến bệnh động mạch vành (Nguồn: ).
2.2 CHẤT BÉO SỮA
Chất béo sữa đƣợc coi là thành phần quan trọng. Về mặt dinh dƣỡng, chất béo có độ

Lipid đơn giản
98,5
- Glyceride: triglyceride
diglyceride
95-96
2-3
monoglyceride
0,1
- Cholesteride (Ester của acid béo và
cholesterol)
- Ceride (Ester của acid béo và rƣợu cao
phân tử)
0,03

0,02
Lipid phức tạp
1,0
Các hợp chất tan trong chất béo
0,5
- Cholesterol
0,3
- Acid béo tự do
0,1
- Hydrocarbon
0,1
- Vitamin A, D, E, K
Vết
- Rƣợu: phytol, palmitic, stearic, oleic
Vết
Luận văn tốt nghiệp đại học khóa 36 – 2013 Trường Đại học Cần Thơ

từ 15-45% khi ở dạng hạt. Trong lớp tinh thể, các đoạn mạch thẳng của amylopectin
liên kết với nhau thành các sợi xoắn kép, xếp thành dãy và tạo thành chùm trong khi
phần mạch nhánh nằm trong các lớp vô định hình. Ngƣời ta ƣớc tính rằng có
khoảng 80% các phân tử amylopectin nằm trong cấu trúc chùm và khoảng 10-20%
các phân tử amylosepectin tham gia vào liên kết giữa các chùm với nhau. Amylose
ngoài tham gia vào việc tạo nên các chuỗi xoắn kép, còn xuất hiện trong cấu trúc
tinh thể của tinh bột dƣới dạng phức với lipid.
Luận văn tốt nghiệp đại học khóa 36 – 2013 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm Trang 14 Hình 2.6 Cấu tạo của tinh bột
(Nguồn:
Phân tử amylose có cấu tạo mạch thẳng, gồm những đơn vị glucose liên kết với
nhau bằng liên kết α -1,4 glycoside, trong đó có khoảng 0,1% số phân tử glucose
liên kết với nhau bằng liên kết α-1,6 glycoside. Trọng lƣợng phân tử amylose trong
khoảng 10
5
-10
6
. Amylose thƣờng có dạng cuộn xoắn ốc, mỗi vòng xoắn có 6 đơn vị
glucose. Các nhóm hydroxyl của các gốc glucose đƣợc bố trí ở phía ngoài xoắn ốc,
bên trong là các nhóm C-H. Khi tƣơng tác với iod, amylose sẽ cho phức màu xanh
đặc trƣng. Amylose dễ hòa tan trong nƣớc ấm tạo thành dung dịch có độ nhớt không
cao. Khi nhiệt độ dung dịch hạ thấp, amylose dễ bị thoái hóa và tạo ra các kết tủa
không thuận nghịch.
Cấu tạo của amylopectin lớn và có tỉ lệ phân nhánh khá lớn. Trọng lƣợng
amylopectin khoảng 10
7
-10

nhiều nhóm hydroxyl, có khả năng liên kết đƣợc với nhau làm cho các phân tử tinh
bột tập hợp lại, giữ nhiều nƣớc hơn, khiến dung dịch có độ đặc, độ dính, độ dẻo và
độ nhớt cao hơn. Yếu tố chính ảnh hƣởng đến độ nhớt của dung dịch tinh bột là
đƣờng kính biểu kiến của các phân tử hoặc của các hạt phân tán, đặc tính cấu trúc
phân tử tinh bột nhƣ kích thƣớc, thể tích, và sự bất đối xứng. Nồng độ tinh bột, pH,
nhiệt độ, tác nhân oxi hóa, các hóa chất phá hủy liên kết hydro đều làm cho tƣơng
tác của các phân tử tinh bột thay đổi do đó làm thay đổi độ nhớt của dung dịch tinh
bột.
- Khả năng tạo gel và sự thoái hóa gel
Tinh bột sau khi hồ hóa và để nguội, các phân tử sẽ tƣơng tác nhau và sắp xếp lại
một cách có trật tự để tạo thành gel tinh bột với cấu trúc mạng không gian ba chiều.
Để tạo đƣợc gel thì dung dịch tinh bột phải có nồng độ đậm đặc vừa phải, phải đƣợc
hồ hóa để chuyển tinh bột thành trạng thái hòa tan và sau đó đƣợc để nguội ở trạng
thái yên tĩnh. Trong gel tinh bột chỉ có các liên kết hydro tham gia, có thể nối trực
tiếp giữa các mạch amylose và amylopectin hoặc đƣợc nối gián tiếp qua phân tử
nƣớc.
Khi gel tinh bột để nguội một thời gian dài sẽ co lại, các phân tử amylose có thể bị
tách nƣớc và liên kết lại với nhau thông qua liên kết hydro, quá trình này gọi là quá
trình thoái hóa. Kết quả amylose sẽ tách lớp lắng xuống. Quá trình thoái hóa diễn ra
mạnh trong hồ tinh bột tự nhiên giàu amylose (Hoàng Kim Anh, 2008).
2.4 HỆ ENZYME AMYLASE
Hệ enzyme amylase phổ biến trong thế giới sinh vật, đƣợc sử dụng rộng rãi trong
công nghiệp, y học và nhiều lĩnh vực quốc dân khác. Các enzyme amylase có trong
nƣớc bọt, dịch tiêu hóa của ngƣời và động vật, trong hạt nảy mầm, nấm sợi, xạ
khuẩn, nấm men và vi khuẩn. Các enzyme này thuộc nhóm enzyme thủy phân, xúc
Luận văn tốt nghiệp đại học khóa 36 – 2013 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm Trang 16

tác sự phân giải các liên kết nội phân tử trong polysaccharide với sự tham gia của
nƣớc.

Dextrin + oligosaccharid
Dextrin
Tinh bột
β - amylase
Amyloglucosidase
Maltose
Glucose
Dextrin
Luận văn tốt nghiệp đại học khóa 36 – 2013 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm Trang 17 Hình 2.7 Enzyme α-amylase
(Nguồn: />amylase.htm)
Enzyme α-amylse có thể thu nhận đƣợc từ nhiều loại vi khuẩn, nấm men và nấm
mốc. Enzyme α-amylase vi khuẩn Bacillus là loài vi sinh vật quan trọng nhất đƣợc
sử dụng để sản xuất amylase trong công nghiệp bằng phƣơng pháp nuôi cấy bề sâu.
Nhiều nghiên cứu đã đề cập đến sản xuất α-amylase bền nhiệt từ các chủng
B.amyloliquefaciens và B.licheniformis. Loại α-amylase vi khuẩn chuẩn đƣợc sản
xuất từ Bacillus subtilis, nhiệt độ hoạt động tối ƣu là 70-85
o
C.
Khả năng chịu nhiệt của α-amylase phụ thuộc vào pH, hàm lƣợng muối canxi, nồng
độ cơ chất. α-amylase của vi khuẩn bền trong ion calcium. Một số đƣợc hoạt hóa
bởi NaCl.
Các ion kim loại nặng nhƣ đồng, sắt thƣờng ức chế hoạt động của enzyme. Khi thủy
phân tinh bột, α-amylase thƣờng tạo ra các sản phẩm có tỉ lệ nhƣ sau: 5% glucose,
7% maltose, 13% maltotriose, 4% maltotetraose, 16% maltopentaose, 22%
maltohexaose, 33% dextrin cao phân tử.
Enzyme α-amylase của nấm sợi thƣờng đƣợc thu nhận từ Aspergillus niger và