I. Tổng quan về tinh bột
Tinh bột là một polysaccharide cao phân tử, có vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp thực phẩm. Tinh bột được sử dụng như một chất phụ gia để làm dày và ổn định kết cấu thực phẩm. Cấu trúc của tinh bột bao gồm hai thành phần chính là amylose (AM) và amylopectin (AP). AM có cấu trúc mạch thẳng, trong khi AP có cấu trúc phân nhánh. Sự tương tác giữa AM và AP quyết định tính chất của gel tinh bột. Tinh bột sắn, một loại tinh bột phổ biến, có khả năng tạo gel và độ nhớt cao, rất thích hợp cho các ứng dụng thực phẩm. Việc bổ sung các loại gum thực phẩm như xanthan gum (XG) và guar gum (GG) có thể cải thiện tính chất của gel tinh bột, giúp duy trì độ ổn định trong quá trình đông lạnh và rã đông.
1.1 Hình dạng và đặc điểm của tinh bột sắn
Hạt tinh bột sắn có kích thước từ 5 đến 40µm, với hình dạng chủ yếu là bầu dục. Cấu trúc của tinh bột sắn bao gồm AM và AP, trong đó AM có khối lượng phân tử thấp hơn so với AP. Sự kết hợp giữa AM và AP tạo ra tính chất gel đặc trưng của tinh bột sắn. Khi tinh bột sắn được hồ hóa, nó có khả năng tạo gel và giữ nước tốt, điều này rất quan trọng trong các ứng dụng thực phẩm. Việc nghiên cứu về tính chất của tinh bột giúp hiểu rõ hơn về cách mà các loại gum có thể ảnh hưởng đến quá trình đông lạnh và rã đông của gel tinh bột.
1.2 Hiện tượng thoái hóa của tinh bột
Sự thoái hóa của tinh bột xảy ra khi gel tinh bột hồ hóa không còn ở trạng thái cân bằng nhiệt động lực học. Hiện tượng này dẫn đến sự thay đổi trong tính chất lưu biến của gel, làm giảm khả năng giữ nước và độ cứng của gel. Sự thoái hóa có thể được chia thành hai giai đoạn: ngắn hạn và dài hạn. Giai đoạn ngắn hạn xảy ra trong vòng 48 giờ, trong khi giai đoạn dài hạn có thể kéo dài vài tuần. Việc bổ sung các loại gum như XG và GG có thể làm giảm sự thoái hóa của gel tinh bột, từ đó cải thiện chất lượng sản phẩm thực phẩm sau khi đông lạnh và rã đông.
II. Ảnh hưởng của các loại gum đến gel tinh bột
Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc bổ sung các loại gum thực phẩm như xanthan gum (XG), guar gum (GG) và carageenan (CRGN) có ảnh hưởng đáng kể đến tính ổn định của gel tinh bột sắn trong quá trình đông lạnh và rã đông. Các thí nghiệm cho thấy XG và GG giúp giảm sự thay đổi cấu trúc của gel tinh bột sắn, trong khi CRGN không có tác dụng rõ rệt. Mức độ giảm sự thoái hóa của gel tinh bột sắn tăng dần theo nồng độ gum được bổ sung. Điều này cho thấy rằng việc lựa chọn loại gum và nồng độ phù hợp là rất quan trọng để duy trì chất lượng sản phẩm thực phẩm.
2.1 Ảnh hưởng đến độ tách nước
Độ tách nước của gel tinh bột sắn là một chỉ số quan trọng để đánh giá tính ổn định của gel. Các thí nghiệm cho thấy rằng việc bổ sung XG và GG làm giảm độ tách nước của gel tinh bột sắn qua các chu kỳ đông lạnh - rã đông. Điều này cho thấy rằng các loại gum này có khả năng giữ nước tốt hơn, từ đó cải thiện chất lượng sản phẩm thực phẩm. Nghiên cứu này cung cấp thông tin quý giá cho ngành công nghiệp thực phẩm trong việc phát triển các sản phẩm từ tinh bột sắn.
2.2 Ảnh hưởng đến độ đục và mức độ thủy phân
Độ đục của nước tách ra từ gel tinh bột sắn cũng là một yếu tố quan trọng trong việc đánh giá chất lượng sản phẩm. Kết quả cho thấy rằng XG và GG làm giảm độ đục của nước tách ra, trong khi CRGN không có tác dụng đáng kể. Mức độ thủy phân của gel tinh bột sắn cũng được cải thiện khi bổ sung các loại gum này. Điều này cho thấy rằng việc sử dụng các loại gum thực phẩm có thể giúp duy trì tính chất của gel tinh bột sắn trong quá trình đông lạnh và rã đông, từ đó nâng cao chất lượng sản phẩm thực phẩm.
