Tinh bột sắn: Đặc điểm, tính chất và ứng dụng trong đời sống

Tinh bột sắn được sử dụng phổ biến trong đời sống, nhất là trong ngành thực phẩm, chẳng hạn để sản xuất bánh canh, trân châu trà sữa,… Tuy nhiên, nhiều người vẫn nhầm lẫn tinh bột sắn với nhiều loại bột khác cũng như chưa hiểu rõ bản chất của tinh bột sắn. Hãy tham khảo bài viết sau để tìm hiểu về tinh bột sắn như đặc điểm, tính chất và khả năng ứng dụng của loại bột này trong sản xuất thực phẩm.

Tổng quan về tinh bột sắn

Tinh bột sắn hay còn gọi là tinh bột khoai mì hay bột năng là tinh bột được chiết xuất từ rễ của cây sắn (hay cây khoai mì). Nhiều người thường nhầm lẫn tinh bột sắn với bột sắn dây (từ cây sắn dây) hoặc bột mì (từ cây lúa mì).

Khác với các loại tinh bột khác, tinh bột sắn có hàm lượng các chất còn sót lại (như chất béo, protein, tro) rất thấp, dựa vào đặc tính này giúp phân biệt tinh bột sắn với tinh bột từ các loại ngũ cốc. Ngoài ra, so với các loại tinh bột khác, tinh bột sắn có hàm lượng amylose thấp hơn và trọng lượng phân tử của amylose và amylopectin cao. Trong tinh bột sắn có một lượng nhỏ phospho không bị liên kết dưới dạng este phosphate như với tinh bột khoai tây.

Tinh bột sắn thường chứa khoảng 17 - 20% amylose và hàm lượng amylose không thay đổi nhiều theo thời gian, khác với tinh bột gạo (0 - 40% amylose) và tinh bột ngô (0 - 70% amylose). Về cấu trúc phân tử, so với tinh bột bắp, gạo, khoai tây và lúa mì, amylose của tinh bột sắn không phân nhánh hoàn toàn và tỷ lệ phân nhánh thấp hơn. Amylopectin của tinh bột sắn chỉ có khoảng dưới 1% là các chuỗi cực dài, còn hầu hết là các chuỗi ngắn.

Hình dạng, cấu trúc, tính chất của tinh bột sắn

Hạt tinh bột sắn hình cầu với đường kính 4 - 35µm, nhẵn. Mỗi hạt tinh bột sắn có thể có ít nhất 40 lớp, các lớp có thể mỏng tới 0.2µm. Cấu trúc hạt tinh bột sắn thô hơn khi so sánh với tinh bột khoai tây, chỉ gồm một số lớp dày khoảng vài µm.

Hồ hóa là quá trình phá vỡ các liên kết giữa các phân tử tinh bột khi có nhiệt và nước, trải qua 3 quá trình chính sau:

• Trong quá trình đun nóng, xuất hiện hiện tượng trương nở do nước được hấp thụ vào không gian vô định hình của tinh bột.
• Dưới sự tác động của nhiệt độ, nước đi vào các vùng liên kết chặt chẽ của cấu trúc xoắn kép của amylopectin. 
• Cuối cùng, do sự xâm nhập của nước dẫn đến hiện tượng trương nở, các phân tử amylose hòa tan hoàn toàn vào nước và phân hủy cấu trúc hạt.

Tính chất hóa lý của tinh bột sắn bị ảnh hưởng bởi yếu tố nào?

Cũng như các loại tinh bột khác, những yếu tố ảnh hưởng đến tính chất hóa lý của tinh bột sắn như giống cây trồng, tuổi cây, mùa sinh trưởng, điều kiện canh tác,… Ngoài ra, điều kiện chế biến cũng ảnh hưởng các đặc tính của tinh bột sắn, ví dụ người ta dùng sulfur dioxide trong quá trình phân lập tinh bột sắn ở giai đoạn ly tâm hoặc chiết tách nhằm tăng hiệu suất chiết xuất và cải thiện độ trắng của sản phẩm. Tuy nhiên, do lượng sulfur dioxide trong thành phẩm, tính chất của tinh bột sắn đã thay đổi như giảm độ nhớt và tăng nhiệt độ hồ hóa.

Ứng dụng của tinh bột sắn trong ngành thực phẩm

Tinh bột sắn được dùng trong các trường hợp sau:

Sử dụng như chất làm đặc và ổn định

Một ứng dụng quan trọng của tinh bột sắn là được sử dụng như chất làm đặc và ổn định. Tinh bột sắn không có hương vị nên đặc biệt được ưa chuộng vì không làm thay đổi mùi vị của sản phẩm. Ngoài ra, trong 7 trường hợp gây dị ứng do thực phẩm phổ biến nhất, có 2 trường hợp xuất phát từ tinh bột được làm từ lúa mì và ngô. Do đó, nhằm giải quyết mối lo ngại về dị ứng thực phẩm, tinh bột sắn được chỉ định là giải pháp thay thế hiệu quả.

Tinh bột sắn từ lâu đã trở thành loại tinh bột phổ biến được chọn làm thức ăn cho trẻ em vì đặc tính về độ ổn định, kết cấu cũng như ít hương vị của nó. Ngoài ra, tinh bột sắn còn được dùng kết hợp với các loại bột khác để sản xuất các loại mì giúp hỗ trợ hấp thụ nước. Vì tinh bột từ ngũ cốc và các loại củ khác không tạo cho mì có kết cấu và cảm giác ngon miệng bằng tinh bột sắn vì hàm lượng amylose cao dẫn đến khó hấp thụ nước hơn do quá trình thoái hóa ngược.

Sử dụng chính để sản xuất thực phẩm

Tinh bột sắn được ứng dụng rất đa dạng trong ngành thực phẩm. Một số thực phẩm rất quen thuộc được làm từ tinh bột sắn như trân châu bột năng, bánh canh, bánh bột lọc, bánh tráng, bột năng, miến, hủ tiếu, nui,… Nhào trộn tinh bột sắn với nước nóng để tạo thành hỗn hợp của tinh bột hồ hóa và chưa hồ hóa ở mức 50%, sau đó mới tạo thành hình.

Sử dụng để sản xuất dextrin

Do trong thành phần của tinh bột sắn hầu như không có chất béo là nguyên nhân cản trở quá trình dextrin hóa nên tinh bột sắn là nguồn nguyên liệu rất phù hợp để sản xuất dextrin. Nhờ đó, dextrin được sản xuất từ tinh bột sắn có màu sắc và độ ổn định cao.

Sử dụng sản xuất tinh bột sắn chua

Tinh bột sắn chua được sử dụng rộng rãi để chế biến bánh snack và bánh quy. Đây là một loại tinh bột lên men và được phơi nắng tự nhiên trong 30 ngày. Các sản phẩm được làm từ tinh bột sắn có đặc điểm là khối lượng riêng lớn, bánh có độ nở và độ giòn cao, nghĩa là nó tạo ra các sản phẩm có các đặc điểm giống như snack ép đùn.

Một số ứng dụng khác

• Dùng như chất độn: Sản xuất súp đóng hộp, chất bảo quản hoa quả, dược phẩm.
• Chất gắn kết: Sản xuất nước sốt và bảo quản thịt.
• Chất ổn định: Sản xuất kem và các loại bột làm bánh.
• Chất làm đặc: Dùng làm súp, các loại nước sốt, nước chấm.
• Trong ngành công nghiệp giấy: Được dùng làm lớp phủ bề mặt hoặc chất độn trong sản xuất một số loại giấy và bìa carton có thành phần nguyên liệu không tro.
• Trong ngành công nghiệp dệt: Tinh bột sắn được ứng dụng trong hồ vải sợi.
• Trong ngành vật liệu xây dựng: Tinh bột sắn được ứng dụng trong tấm trần thạch cao, làm phụ gia cho sơn, tăng tính liên kết cho đá vôi, đất sét.
• Ngành công nghiệp dược, mỹ phẩm: Tinh bột sắn được ứng dụng làm chất độn trong dược phẩm, phấn làm trắng, tạo lớp màng keo trong một số loại mỹ phẩm.
• Chế tạo tinh bột biến tính E1420, E1404, E1414, E1422,… được ứng dụng phổ biến trong các ngành thực phẩm và ngành giấy.
• Ngành dệt: Hạn chế chẻ sợi chỉ và đứt chỉ trên khung cửi.

Tóm lại, tinh bột sắn được dùng như chất độn, chất gắn kết, chất ổn định, chất làm đặc trong một số ngành công nghiệp. Từ việc hiểu rõ tính chất của tinh bột sắn, nhà sản xuất có thể cải thiện và phát triển thêm nhiều ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác.