Tinh bột biến tính – tá dược dính, tạo màng, tăng độ nhớt, nhũ hóa

Tinh bột biến tính là họ tinh bột thực phẩm được biến đổi hóa học (thủy phân acid, tẩy trắng, oxy hóa, ester hóa, ether hóa…) hoặc xử lý enzym để thay đổi tính năng. Loại tiền gelatin hóa được xử lý thêm để trương nở trong nước lạnh. Trong bào chế, tinh bột biến tính là tá dược dính, tác nhân tạo màng (bao phim, vỏ nang), chất làm tăng độ nhớt, chất nhũ hóa, ổn định nhũ tương và điều chỉnh giải phóng.

Thông tin nhanh

Tên khác	Amylum modificatum, E1400–E1452; tên thương mại Lycoat, Pure-Cote, Pure-Gel, Clearam, Cleargum, Capsul, Hi-Cap, Purity Gum…
Số CAS	Tùy nguồn thực vật và kiểu biến tính, ví dụ: tinh bột xử lý acid (ngô) 65996-63-6; distarch phosphat (ngô nếp) 55963-33-2; tinh bột natri octenyl succinat 66829-29-6
Công thức	(C₆H₁₀O₅)_n, n khoảng 300–10 000
Nhóm chức năng	Vật liệu vỏ nang, tá dược bao, ổn định nhũ tương, nhũ hóa, điều chỉnh giải phóng, tá dược dính, tăng độ nhớt
Dược điển	USP-NF: Modified Starch (dạng hạt, không tan trong nước lạnh) và Pregelatinized Modified Starch (trương nở trong nước lạnh), phù hợp 21 CFR 172.892; Ph.Eur. chỉ có tinh bột hydroxypropyl

Các loại tinh bột biến tính theo INS

1400 dextrin rang; 1401 xử lý acid; 1402 xử lý kiềm; 1403 tẩy trắng; 1404 oxy hóa; 1405 xử lý enzym; 1410 monostarch phosphat; 1412 distarch phosphat; 1413 distarch phosphat phosphat hóa; 1414 distarch phosphat acetyl hóa; 1420 tinh bột acetat; 1422 distarch adipat acetyl hóa; 1440 tinh bột hydroxypropyl; 1442 hydroxypropyl distarch phosphat; 1450 tinh bột natri octenyl succinat; 1451 tinh bột oxy hóa acetyl hóa.

Applications

Loại độ nhớt thấp: tá dược dính trong xát hạt ướt.
Một số loại tạo màng tốt: bao phim không chức năng và chức năng; vật liệu vỏ nang cứng và vỏ nang mềm.
Chất làm đặc, ổn định nhũ tương; sản xuất thạch có hoặc không có gelatin.
Tinh bột octenyl succinat (OSA, E1450) lưỡng thân: chất nhũ hóa cho vitamin, cao dược liệu, vi nang hương liệu; nghiên cứu làm chất gây thấm, thay chất trợ tan/nhũ hóa trong chế phẩm nhãn khoa.
Loại tiền gelatin hóa tan hoặc trương nở trong nước lạnh, tạo độ nhớt cao – đôi khi dùng làm đặc siro; làm đặc thức ăn cho người khó nuốt (bền hơn với amylase nước bọt).
Dẫn chất tan trong nước lạnh được nghiên cứu cho cốt thân nước giải phóng có kiểm soát; tinh bột và dẫn chất ngày càng được nghiên cứu cho tiểu phân nano, thuốc hướng đích.

Hai kiểu biến tính cơ bản

Ổn định hóa: thế đơn chức (ester hóa, ether hóa) mức thấp trên nhóm hydroxyl – cản trở không gian quá trình thoái hóa (retrogradation), tăng độ ổn định vật lý của hồ tinh bột; thường làm giảm nhiệt độ hồ hóa.
Liên kết chéo: nối các mạch tinh bột bằng lượng rất nhỏ tác nhân hai/đa chức – tinh bột chống trương nở và hồ hóa, bền nhiệt khi nấu và chịu lực cắt tốt hơn; làm tăng mạnh phân tử lượng.

Biến tính vừa phải không làm thay đổi cấu trúc cơ bản; dạng hạt giữ bản chất bán tinh thể, cỡ hạt và hình ảnh hiển vi như tinh bột gốc. Biến tính hóa học có thể ảnh hưởng tốc độ tiêu hóa.

Mô tả và tính chất

Bột mịn trắng tới trắng ngà, không mùi, không vị.
USP-NF: pH 3,0–9,0; mất khối lượng khi làm khô tùy nguồn (ngô ≤ 15,0%, lúa mì ≤ 15,0%, sắn ≤ 18,0%, khoai tây ≤ 21,0%); sulfur dioxyd ≤ 50 ppm.
Mọi loại tinh bột đều hút ẩm tới cân bằng. Dạng hạt hầu như không tan trong ethanol 96% lạnh và nước lạnh; loại tiền gelatin hóa ít nhất tan một phần trong nước lạnh và tạo độ nhớt.

Độ ổn định và bảo quản

Trơ về hóa học và vi sinh trong điều kiện bảo quản thường. Bảo quản trong bao bì kín khí, nơi khô mát.

Tương kỵ

Tương kỵ với chất oxy hóa mạnh; tạo hợp tá dược bao màu với iod.

Sản xuất

Thông dụng nhất là biến tính hóa học trong hỗn dịch tinh bột (có thể biến tính kép nếu quy định thực phẩm cho phép; có thể “làm loãng” thêm bằng thủy phân acid), sau đó tách, rửa, sấy; hoặc phản ứng pha khô (máy đùn). Loại tiền gelatin hóa: nấu và sấy hồ tinh bột trên trục lăn gia nhiệt rồi nghiền; hoặc “nấu phun” cho tinh bột trương nở tức thì giữ nguyên cỡ và hình dạng hạt.

An toàn và thao tác

Về cơ bản không độc, không kích ứng; JECFA, EC/SCF và FDA xếp ADI “không xác định”.
LD₅₀ (đường uống): mèo trên 9 g/kg; chuột nhắt trên 24 g/kg; chuột cống trên 35 g/kg.
Đeo kính, khẩu trang chống bụi; tránh tạo nhiều bụi để giảm nguy cơ nổ bụi.

Tình trạng pháp lý

Có trong FDA Inactive Ingredients Database (nang, viên uống; bột pha hỗn dịch); có trong thuốc không dùng đường tiêm lưu hành tại Anh; có trong Canadian Natural Health Products Ingredients Database.
Tại Mỹ, mọi tinh bột thực phẩm biến tính là phụ gia ăn được, được phép cho gần như mọi ứng dụng. Tại EU, thực phẩm chứa dẫn chất tinh bột phải đạt tiêu chuẩn tinh khiết, ghi nhãn nhóm “tinh bột biến tính” (không cần số E); E1400, E1401, E1402, E1403, E1405 không được coi là phụ gia. Bắt buộc ghi nguồn thực vật nếu chứa gluten.
Có tiêu chuẩn trong Food Chemicals Codex.

Chất liên quan

Dextrin, tinh bột hydroxypropyl, natri starch glycolat, tinh bột, tinh bột tiền gelatin hóa. Muối nhôm của tinh bột octenyl succinat (E1452, Dry-Flo) kỵ nước, dùng làm chất hút và bôi trơn trong sản phẩm bôi da – không thuộc chuyên luận USP-NF về tinh bột biến tính.

Nguồn tham khảo

Nội dung được CPC1 biên soạn, tóm lược có chọn lọc từ chuyên luận Starch, Modified trong: Sheskey P.J., Cook W.G., Cable C.G. (chủ biên). Handbook of Pharmaceutical Excipients, ấn bản 8. Pharmaceutical Press (London) & American Pharmacists Association (Washington DC), 2017. Bài viết không sao chép nguyên văn tài liệu gốc; các số liệu kỹ thuật được dẫn lại từ tài liệu này.

Ảnh minh họa: thiết kế của CPC1.

Lưu ý: thông tin mang tính tham khảo cho người làm chuyên môn bào chế, dựa trên ấn bản năm 2017. Tiêu chuẩn chất lượng và tình trạng pháp lý có thể đã thay đổi — luôn đối chiếu dược điển và quy định hiện hành trước khi sử dụng.