GIẢI ĐÁP: Hồ tinh bột là gì? Tính chất và công thức hóa học

1. Tổng quan về hồ tinh bột là gì?

Trước tiên cùng tìm hiểu tinh bột là gì. Tinh bột là một loại chất rắn, tồn tại dưới hình dạng bột vô định hình. Chúng có màu trắng, không hoàn toàn hòa tan trong nước lạnh. Về mặt hóa học, tinh bột là một polime tự nhiên và là một chuỗi dài được tạo thành bởi nhiều đơn vị glucose. Trong tự nhiên, chúng tồn tại trong các loại ngũ cốc và thực phẩm như khoai tây, lúa mì, lúa gạo, ngô, sắn,...

Hồ tinh bột

Hồ tinh bột hay còn có tên khác là tinh bột tan được tạo thành từ quá trình hồ hóa tinh bột. Người ta đun nóng nước và tinh bột. Tinh bột có phản ứng với nước nóng, chúng hấp thụ nước và phồng lên.  Sản phẩm thu về là dung dịch màu trắng đục (hồ tinh bột)

Chất này có công thức hóa học là (C₆H₁₀O₅)_n, chúng liên kết với nhau bằng glycosidic. Đây là một loại poly saccarit carbohydrate chứa đựng hỗn hợp amylose và amylopectin với tỉ lệ phần trăm tùy vào từng loại tinh bột khác nhau. Tỉ lệ thông thường sẽ là 20:80 và 30:70.

2. Cách tạo ra hồ tinh bột

Hồ hóa tinh bột là một phần trong quá trình sản xuất nhiều sản phẩm. Cùng Đông Á tìm hiểu chi tiết dưới đây:

2.1 Quá trình hồ hóa tinh bột

Để tạo ra hồ tinh bột, người ta cần hồ hóa chất tinh bột bằng cách cho phản ứng với nước ở nhiệt độ cao. Tùy theo mục đích sử dụng mà lượng nước sẽ khác nhau. Quá trình của phản ứng này như sau:

• Khuếch tán: Nước và tinh bột được hòa lẫn với nhau. Tinh thể nước khuếch tán qua lớp vỏ ngoài của hạt tinh bột và thấm và bên trong. 

• Trương nở: Các phân tử của nước hình thành các liên kết hydro với amylopectin, amyloz tạo ra sự hydrat hóa tinh bột. Kết quả khiết hạt tinh bột trương nở

• Biến dạng: Các liên kết nội phân tử của amylopectin và amyloz yếu dần đi. Chúng biến dạng và di chuyển ra khỏi hạt tinh bột. Khi rời đi một lượng đáng kể thì hạt tinh bột sẽ bị biến dạng. 

• Hồ hóa: Các phân tử amyloz đã thoát ra ngoài sẽ liên kết với nhau tạo nên cấu trúc gel bên ngoài hạt tinh bột. Từ đó độ nhớt của phần nước bao quanh hạt tinh bột tăng lên. Đây là hồ tinh bột. 

Người ta tác động nhiệt độ lên quá trình này để thúc đẩy phản ứng hồ hóa do tinh bột có thể biến đổi hoàn toàn trong nước nóng. Tùy vào loại tinh bột khác nhau mà nhiệt độ hồ hóa cũng sẽ được điều chỉnh tương ứng.

Hồ tinh bột được đun nóng

2.2 Cách tạo ra hồ tinh bột

Bạn có thể tham khảo cách tạo ra hồ tinh bột đơn giản dưới đây:

• Bước 1: Chuẩn bị nguyên liệu cho quá trình gồm có 1 lít nước và tinh bột (2 - 3 thìa cafe)

• Bước 2: Chia nước thành hai phần. Hóa tinh bột vào một phần nước.

• Bước 3: Đun sôi phần nước còn lại.

• Bước 4: Khi nước đã sôi, ta đổ hỗn hợp tinh bột hòa với nước lạnh ban nãy vào nồi. Đổ từ từ và khuấy đều

• Bước 5: Đun sôi hỗn hợp với lửa nhỏ, khi đun khuấy đều tay cho tới khi hỗn hợp sánh lại. 

Hỗn hợp sau khi tắt bếp là hồ tinh bột. Để nguội là có thể sử dụng. 

3. Phản ứng của hồ tinh bột khi tác dụng với iot 

Người ta nhận biết một dung dịch có phải hồ tinh bột hay không bằng cách cho chúng tác dụng với iot. Dưới đây là cách tiến hành và giải thích cụ thể:

Tiến hành thí nghiệm:

• Trong phòng thí nghiệm, cho vào ống nghiệm 1-2 ml dung dịch hồ tinh bột

• Nhỏ vài giọt dung dịch iot và trong ống nghiệm,

• Đun nóng dung dịch sau đó để nguội lại. 

Hiện tượng: 

• Khi nhỏ dung dịch iot vào hồ tinh bột => Dung dịch chuyển sang màu xanh

Khi ta đun nóng => dung dịch mất màu

Khi để nguội => Dung dịch màu xanh trở lại

• Giải thích: Phân tử tinh bột hấp thụ dung dịch iot tạo thành màu xanh. Khi đun nóng, iot giải phóng khỏi phân tử, làm biến mất màu xanh tím. Khi để nguội, iot bị hấp thụ trở lại làm màu dung dịch lại xanh như cũ.

Hồ tinh bột và iot phản ứng với nhau làm dung dịch đổi màu xanh tím

4. Quy tắc bảo quản và lưu trữ

Hồ tinh bột có thời gian sử dụng không quá 3 ngày lưu trữ. Người ta thường đặt chúng trong một chiếc hộp kín và chuyển tới môi trường lạnh để bảo quản như hầm hoặc tủ lạnh. Trong làm bánh kẹo, thợ làm bánh sẽ cho thêm các gia vị như muối hoặc đường vào quá trình chế biến, vì vậy thời hạn sử dụng của hồ tinh bột có thể bị giảm đi. 

Hỗn hợp đã bị đặc lại trong quá trình bảo quản có thể được tái sử dụng bằng cách trộn thêm một lượng nước sôi nhỏ, sau đó lọc lại thật kỹ. 

5. Ứng dụng của hồ tinh bột trong cuộc sống

• Xây dựng: Công dụng chính của hồ tinh bột là làm tăng thêm độ kết dính giữa các vật liệu. Trong xây dựng, chúng được ứng dụng trong công nghệ sản xuất keo dính cho các vật liệu như sơn, gỗ, bê tông, đất sét,...

Keo dán gỗ

• Thực phẩm: Chúng được sử dụng như một loại chất phụ gia trong bánh kẹo và đồ hộp

• Dược phẩm, mỹ phẩm: Chúng là tá dược có mặt trong các sản phẩm mỹ phẩm và dược phẩm bôi ngoài như kem bôi da, xà phòng, sản phẩm trang điểm và làm trắng

• Sản xuất giấy: Đây là nguyên liệu thiết yếu trong quy trình sản xuất giấy, bao gồm tã giấy cho trẻ em và giấy không tro

Bên cạnh đó, chúng cũng được ứng dụng trong việc khai thác khoáng sản và dầu khí trong ngành khai khoáng. 

Trên đây là những kiến thức về hiện tượng hồ tinh bột và các ứng dụng của chúng trong cuộc sống.