Tài liệu Nghiên cứu những yếu tố ảnh hưởng đến quy trình sản xuất bánh bao chay bổ sung bột khoai lang.

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ĐẶNG THỊ BÌNH NGHIÊN CỨU NHỮNG YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN QUY TRÌNH SẢN XUẤT BÁNH BAO CHAY BỔ SUNG BỘT KHOAI LANG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm Khoa : CNSH - CNTP Khoá học : 2011 - 2015 Thái Nguyên, năm 2015 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ĐẶNG THỊ BÌNH NGHIÊN CỨU NHỮNG YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN QUY TRÌNH SẢN XUẤT BÁNH BAO CHAY BỔ SUNG BỘT KHOAI LANG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm Lớp : K43 - CNTP Khoa : CNSH - CNTP Khoá học : 2011 - 2015 Giảng viên hƣớng dẫn : ThS. Nguyễn Văn Bình Thái Nguyên, năm 2015 i LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực hiện đề tài và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp, cùng với sự nỗ lực, cố gắng của bản thân, tôi đã nhận được sự giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi của các thầy cô giáo trong Khoa CNSH-CNTP và nhà trường. Tôi xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc tới ThS. Nguyễn Văn Bình, giảng viên bộ môn Công nghệ Thực phẩm, khoa CNSH-CNTP, trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt thời gian thực tập. Đồng thời, tôi xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trong khoa, các cán bộ làm việc tại phòng thí nghiệm khoa CNSH-CNTP, trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã giúp đỡ tôi trong suốt khóa học cũng như trong thời gian tôi thực hiện đề tài. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè thân thiết đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập, rèn luyện và thực hiện đề tài. Trong quá trình thực hiện đề tài không thể tránh được những thiếu sót, rất mong các thầy giáo, cô giáo, anh chị và bạn bè quan tâm đóng góp ý kiến để đề tài được hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày tháng năm 2015 Sinh viên thực tập Đặng Thị Bình ii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Thành phần hóa học của khoai lang (tính trong 100g sản phẩm) .................... 7 Bảng 2.2: Các axit amin có trong protein toàn phần (tính theo 16g N) ............................ 7 Bảng 2.3: Hàm lượng các chất vi lượng trong các loại khoai lang .................................10 Bảng 2.4: Thành phần hóa học của các loại bột mì..........................................................15 Bảng 2.5: Thành phần dinh dưỡng của bánh bao tính trên 100 g ăn được .....................20 Bảng 3.1: Danh mục hóa chất nghiên cứu ........................................................................24 Bảng 3.2: Danh mục dụng cụ, thiết bị nghiên cứu ..........................................................25 Bảng 3.3: Lựa chọn kích thước nguyên liệu .....................................................................27 Bảng 3.4: Tỉ lệ bổ sung bột khoai lang .............................................................................28 Bảng 3.5: Tỉ lệ men nở .......................................................................................................28 Bảng 3.6: Tỉ lệ đường bổ sung ..........................................................................................29 Bảng 3.7: Tỉ lệ muối bổ sung.............................................................................................29 Bảng 3.8: Thời gian ủ .........................................................................................................30 Bảng 3.9: Thời gian hấp sản phẩm ....................................................................................30 Bảng 3.10: Bảng cho điểm thị hiếu theo thang Hedonic .................................................36 Bảng 3.11: Bảng hệ số trọng lượng ...................................................................................37 Bảng 3.12: Mức chất lượng theo TCVN 3215 - 79..........................................................37 Bảng 4.1: Thành phần dinh dưỡng của các loại khoai lang .............................................38 Bảng 4.2: Ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến thời gian hấp và chất lượng dinh dưỡng của nguyên liệu ..................................................................................................40 Bảng 4.3: Ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến chất lượng cảm quan sản phẩm ............................................................................................................ 40 Bảng 4.4: Ảnh hưởng của tỉ lệ khoai lang đến độ nở của bánh .......................................41 Bảng 4.5: Ảnh hưởng của tỉ lệ khoai lang đến chất lượng cảm quan .............................42 Bảng 4.6: Ảnh hưởng của tỉ lệ nấm men đến độ nở của sản phẩm .................................43 Bảng 4.7: Ảnh hưởng của tỉ lệ nấm men đến chất lượng cảm quan của sản phẩm............. 43 Bảng 4.8: Ảnh hưởng của tỉ lệ đường đến chất lượng cảm quan của sản phẩm ............44 Bảng 4.9: Ảnh hưởng của tỉ lệ muối đến chất lượng cảm quan của sản phẩm ..............45 iii Bảng 4.10: Sự thay đổi độ nở của bánh theo thời gian ủ .................................................46 Bảng 4.11: Ảnh hưởng của thời gian ủ đến chất lượng cảm quan của sản phẩm ..........46 Bảng 4.12: Sự thay đổi độ nở của bánh theo thời gian hấp .............................................47 Bảng 4.13: Ảnh hưởng của thời gian hấp đến chất lượng cảm quan ..............................48 Bảng 4.14: Kết quả phân tích giá trị dinh dưỡng của sản phẩm (đơn vị: %)..................48 iv DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1. Khoai lang tím ....................................................................................................13 Hình 2.2: Bánh bao Thọ Phát ............................................................................................20 Hình 2.3: Bánh bao Phú Mỹ ..............................................................................................20 Hình 3.1. Sơ đồ quy trình sản xuất bánh bao bổ sung bột khoai lang .............................26 Hình 4.1. Thành phần dinh dưỡng của các loại khoai lang .............................................39 Hình 4.2: Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bánh báo chay bổ sung khoai lang........49 v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CT : Công thức ĐC : Đối chứng TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam TB : Trung bình vi MỤC LỤC PHẦN 1: MỞ ĐẦU....................................................................................................1 1.1. Đặt vấn đề .........................................................................................................1 1.2. Mục đích và yêu cầu của đề tài .........................................................................2 1.2.2. Yêu cầu ..........................................................................................................2 1.3. Ý nghĩa của đề tài .............................................................................................2 1.3.1. Ý nghĩa trong khoa học..................................................................................2 1.3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn ..................................................................................2 PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU.........................................................................3 2.1. Cơ sở khoa học của đề tài .................................................................................3 2.1.1. Khoai lang ......................................................................................................3 2.1.2. Bột mì ..........................................................................................................14 2.1.3. Một số nguyên liệu phụ khác .......................................................................17 2.1.4. Tổng quan về bánh bao ................................................................................18 2.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước.....................................................20 2.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ..............................................................20 2.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước ................................................................22 PHẦN 3: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...24 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ..................................................................24 3.1.1.Đối tượng nghiên cứu ...................................................................................24 3.1.2. Hóa chất và thiết bị sử dụng ........................................................................24 3.1.3. Phạm vi nghiên cứu .....................................................................................25 3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành ......................................................................25 3.3. Nội dung nghiên cứu.......................................................................................25 3.4. Phương pháp nghiên cứu và các chỉ tiêu theo dõi ..........................................26 3.4.1. Sơ đồ quy trình sản xuất bánh bao chay khoai lang. ...................................26 3.4.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm ....................................................................27 3.4.3. Phương pháp phân tích chỉ tiêu chất lượng .................................................30 3.4.4. Phương pháp đánh giá cảm quan. ................................................................36 vii 3.4.5. Phương pháp sử lý số liệu ............................................................................37 PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.....................................38 4.1. Kết quả nghiên cứu lựa chọn loại khoai lang thích hợp .................................38 4.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến thời gian hấp chín và chất lượng của nguyên liệu. ......................................................................39 4.3.Kết quả nghiên cứu lựa chọn tỉ lệ bột khoai lang ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm .......................................................................................................................41 4.4. Kết quả nghiên cứu lựa chọn tỉ lệ bổ sung phụ gia ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm .......................................................................................................................42 4.4.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của tỉ lệ nấm men đến chất lượng sản phẩm ...............................................................................................................................42 4.4.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của tỉ lệ đường đến chất lượng sản phẩm ..44 4.4.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của tỉ lệ muối đến chất lượng sản phẩm ....45 4.5. Kết quả nghiên cứu lựa chọn thời gian ủ đến chất lượng của sản phẩm ........45 4.6. Kết quả nghiên cứu lựa chọn thời gian hấp đến chất lượng của sản phẩm ....47 4.7. Kết quả nghiên cứu xác định thành phần dinh dưỡng của sản phẩm .............48 4.8. Quy trình công nghệ sản xuất bánh bao chay bổ sung khoai lang .................49 PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................51 5.1. Kết luận ...........................................................................................................51 5.2. Kiến nghị.........................................................................................................51 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................52 1 PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Bánh bao là một món ăn dân dã có nguồn gốc từ Trung Hoa và khi du nhập vào Việt Nam đã có nhiều biến thể. Từ lâu bánh bao đã trở thành một món điểm tâm sáng rất tiện lợi cho con người. Với thành phần chủ yếu là bột mì đã tạo nên một món ăn ngon đi sâu vào cuộc sống của con người. Tuy nhiên, bánh bao truyền thống thường sử dụng bột nở ((NH4)2CO3, NaHCO3) để tạo độ nở cho bánh. Loại bột này thường làm cho bánh cho mùi vị lạ hay mùi khai làm mất đi mùi vị thơm ngon của bánh. Đồng thời việc sử dụng hóa chất cũng không đảm bảo được an toàn cho sức khỏe người tiêu dùng. Nấm men là loại vi sinh vật được sử dụng để lên men rượu và được xem là tương đối an toàn cho sức khỏe. Do đó sử dụng nấm men thay thế hóa chất tạo nở là điều cần thiết. Các loại bánh bao trên thị trường hiện nay có thêm nhiều màu sắc để tạo sự hấp dẫn nhưng phần lớn đều sử dụng chất màu tổng hợp có hay không có nguồn gốc rõ ràng nên có ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe người tiêu dùng. Do đó thay thế các chất màu tổng hợp bằng các chất màu có sẵn từ thực phẩm tự nhiên trong quá trình chế biến không những giúp cho bánh có màu sắc hấp dẫn mà còn có thể làm tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm. Từ lâu, khoai lang đã là một thực phẩm quen thuộc với người dân Việt. Khoai lang vừa được sử dụng làm thực phẩm vừa được dùng để phòng và trị một số bệnh. Khoai lang có chứa antioxidant - một loại protein độc đáo có khả năng chống oxy hóa đáng kể, khoai lang là nguồn cung cấp vitamin C dồi dào , giúp ngăn ngừa cảm lạnh và virus cúm . Ngoài ra, vitamin C còn góp phầ n chữa lành vế t thương , tạo collagen giữ cho làn da luôn tươi trẻ , giảm stress và bảo vệ cơ thể khỏi nhữ ng đô ̣c tố có nguy cơ gây ung thư . Chính vì có nhiều công dụng tốt mà khoai lang được xem là nguồn nguyên liệu không chỉ để lấy màu tự nhiên trong thực phẩm mà còn có nhiều công dụng khác. 2 Xuất phát từ vấn đề trên, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu những yếu tố ảnh hưởng đến quy trình sản xuất bánh bao chay bổ sung bột khoai lang”. 1.2. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài 1.2.1. Mục tiêu - Nghiên cứu những yếu tố ảnh hưởng đến quy trình sản xuất bánh bao chay bổ sung bột khoai lang. 1.2.2. Yêu cầu - Lựa chọn được loại khoai lang trong sản xuất bánh bao chay. - Lựa chọn được kích thước nguyên liệu cho quy trình sản xuất bánh bao chay. - Lựa chọn được tỉ lệ bổ sung bột khoai lang cho quy trình sản xuất bánh bao chay. - Lựa chọn được tỉ lệ bổ sung phụ gia cho quy trình sản xuất bánh bao chay. - Lựa chọn được thời gian ủ cho quy trình sản xuất bánh bao chay. - Lựa chọn được thời gian hấp cho quy trình sản xuất bánh bao chay. - Xác định được thành phần dinh dưỡng của sản phẩm. - Xây dựng quy trình sản xuất bánh bao chay bổ sung bột khoai lang. 1.3. Ý nghĩa của đề tài 1.3.1. Ý nghĩa trong khoa học - Xác định được các yếu tố ảnh hưởng đến quy trình sản xuất bánh bao chay bổ sung bột khoai lang và đưa ra quy trình sản xuất bánh bao chay bổ sung bột khoai lang - Đánh giá được vai trò của bột khoai trong sản phẩm. 1.3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn - Tạo ra sản phẩm bánh bao chay bổ sung bột khoai lang có giá trị dinh dưỡng cao. - Góp phần làm phong phú thêm các loại sản phẩm dễ chế biến phục vụ đời sống hàng ngày. 3 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Cơ sở khoa học của đề tài 2.1.1. Khoai lang 2.1.1.1. Nguồn gốc Khoai lang có tên khoa học là Impomoea batatas (L.) Lamk. Là loài cây thân thảo dạng dây leo sống lâu năm, có các lá mọc so le hình tim hay xẻ thùy chân vịt, các hoa có tràng hợp và kích thước trung bình. Rễ củ ăn được có hình dáng thuôn dài và thon, lớp vỏ nhẵn nhụi có màu từ đỏ, tím, nâu hay trắng. Lớp cùi thịt có màu từ trắng, vàng, cam hay tím. Impomoea L. là một chi lớn gồm khoảng 500 loài, phân bố khắp các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới ở cả hai bán cầu. Tuy nhiên, vùng cận nhiệt đới châu Mỹ và châu Phi tập trung nhiều loài nhất. Ở Việt Nam có 35 loài, khoai lang là loại cây quen thuộc. Khoai lang có nguồn gốc từ vùng Nam Mỹ, sau phát triển ra khắp các vùng nhiệt đới khác. Ở Việt Nam, khoai lang đươc trồng rộng rãi ở khắp các tỉnh, đặc biệt là các tỉnh trung du Bắc Bộ, miền Trung và Tây Nguyên. Khoai lang thuộc loại cây ưa sáng, ưa ẩm nhưng không chịu được ngập úng. Cây thích nghi cao với điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng và ẩm, sinh trưởng mạnh trong mùa xuân - hè hay hè - thu, đến mùa đông cây tạm ngừng sinh trưởng. Do đó, cây không trồng được ở vùng núi cao như Sa Pa hay Sìn Hồ. Khoai lang có khả năng tái sinh vô tính khỏe. Từng đoạn thân khi được vùi xuống đất đều có thể mọc rễ, ra chồi và phát triển. Rễ của khoai lang thuộc loại rễ chùm, song chỉ có một số ít rễ phình ra thành củ, các rễ còn lại chủ yếu làm chức năng dinh dưỡng. Các giống khoai trồng ở Việt Nam hiện nay đều có khả năng ra hoa, nhưng không thấy đậu quả. Phải chăng đây là hậu quả bởi một phương thức nhân giống duy nhất bằng cành (Đỗ Huy Bích, 2004) [1]. 4 Khoai lang đã được sử dụng ở các vùng nhiệt đới Châu Mỹ từ trước năm 1492. Sau đó các nhà thám hiểm Ibeereian và Bồ Đào Nha chuyển đến khu vực Thái Bình Dương vào thế kỷ 16. Tiếp theo là các nhà thám hiểm Bồ Đào Nha chuyển các dòng vô tính Tây Ấn trồng trong khu vực Tây Địa Trung Hải sang Châu Phi, Ấn Độ và Đông Ấn. Các nhà buôn Tây Ban Nha cũng mang cây khoai lang từ Mehico đến Manila, rồi cây khoai lang đến Niughile và các đảo phía đông Thái Bình Dương, sau đó lan rộng sang Trung Quốc, Nhật Bản. Cây khoai lang được trồng trong phạm vi rộng lớn giữa vĩ tuyến 40 độ bắc đến 40 độ nam và lên tới độ cao 2300m so với mặt nước biển. Hiện nay khoai lang vẫn được trồng nhiều ở các nước nhiệt đới, á nhiệt đới Châu Á, Châu Phi, Châu Mỹ La Tinh. Khoai lang có tính thích ứng và sức đề kháng rất mạnh nên trồng được ở nhiều điều kiện sinh thái khác nhau. Là loại cây có thời gian sinh trưởng ngắn (3 - 5 tháng) và không có biểu hiện một đặc tính mùa vụ rõ rệt. Bởi vậy khoai lang được trồng như cây bảo hiểm phối hợp trong hệ thống canh tác với cây có hạt (như lúa) ở Đông Nam Á, với cây có củ khác ở Châu Úc, và là cây rất quen thuộc ở Philippin và Nhật Bản (Đinh Thế Lộc, 1995) [9]. 2.1.1.2. Đặc điểm, cấu tạo, phân loại khoai lang  Đặc điểm của cây khoai lang Khoai lang là một loại cây rễ củ, rễ bên đã biến đổi, phình to ra với chức năng là một cơ quan dự trữ chất dinh dưỡng. Vì thế, về nguồn gốc, khoai lang khác với cây thân củ nhưng chức năng và bề ngoài thì tương tự và gần giống với cây thân củ. Các rễ phình to làm cơ quan lưu trữ khác với củ thật sự, khoai lang có các cấu trúc tế bào bên trong và bên ngoài của rễ điển hình. Các củ thật sự có cấu trúc tế bào của thân, còn trong rễ củ thì không có các đốt và gióng hoặc các lá suy thoái. Một đầu gọi là đầu gần có các mô đỉnh đầu sinh ra các chồi để sau này phát triển thành thân và lá. Đầu kia gọi là đầu xa, thông thường sinh ra các rễ không bị biến đổi. Trong các củ thật sự, trật tự là ngược với đầu xa sinh ra thân cây. Về mặt thời gian, các rễ củ là 2 năm. Trong năm đầu tiên cây mẹ sinh ra các rễ củ và về mùa thu cây chết đi. Năm sau các rễ củ sinh ra cây mới và bị tiêu hao trong quá trình tạo 5 thành bộ rễ mới cùng thân cây và ra hoa. Các mô còn lại chết đi trong khi cây sinh ra rễ củ mới cho năm kế tiếp sau đó. Khoai lang là cây có củ sống quanh năm, nhiệt độ thích hợp cho khoai lang từ 20oC - 30oC, dưới 15oC hoặc trên 30oC cây ngừng sinh trưởng. Khoai lang tím có thân to mập, ít phân cành, có lá mọc hình trái tim hay xẻ thùy chân vịt, có thể trồng quanh năm, thích hợp nhất vẫn là trồng vào tháng 2, 3 hoặc tháng 8, 9 hàng năm, năng suất cao, dễ trồng. Thời điểm thu hoạch: Nếu trồng vào tháng 2, 3 thì thu hoạch vào tháng 7, 8. Nếu trồng vào tháng 8, 9 thì thu hoạch vào tháng 2 hàng năm. Đặc tính nông học chủ yếu: Thời gian sinh trưởng: 105 - 145 ngày. Năng suất củ tươi: 10 - 22 tấn/ha. Tỷ lệ chất khô: 27 - 30% . Chất lượng củ luộc khá ngon, vỏ củ màu tím sẫm, thịt củ màu tím đậm, dạng củ đều đẹp, thuôn dài, dây tím xanh, nhiễm sung nhẹ và sâu đục dây (Hoàng Kim, 2010).  Cấu tạo Cấu tạo khoai lang gồm 3 phần: vỏ ngoài, vỏ cùi và thịt củ. Vỏ ngoài: chiếm 0,4 - 0,7% chất tươi, chủ yếu là cellulose và hemicelluloses, gồm các tế bào xếp dày có tác dụng giữ cho củ chống lại các tác động bên ngoài và chậm mất nước. Vỏ củ cũng chứa nhiều nốt sần, những nốt sần này là nơi mọc mầm khi bảo quản củ tươi. Vỏ cùi: chiếm 5-12% khối lượng tươi, tế bào thành mỏng chứa nguyên sinh chất và dịch thể, trong dịch thể thường chứa các sắc tố, tannin, enzyme. Hàm lượng tinh bột ở vỏ cùi ít hơn ở thịt củ. Thịt củ: gồm các tế bào nhu mô có chứa: tinh bột, hợp chất chứa nitơ và các nguyên tố vi lượng. Giữa các nhu mô còn có các lớp tế bào thành dày cấu tạo từ các cenllulose. 2.1.1.3. Thành phần hóa học của khoai lang Khoai lang tươi chứa 68% nước, 28,5% glucid, 0,8% protid, nhiều tinh bột, ít đường khử, maltose, manose, galactose, pentose. Trong quá trình bảo quản, một phần tinh bột chuyển hóa thành đường khử, sau đó thành đường. Qua nghiên cứu một mẫu khoai lang bảo quản trong 5 tháng thấy hàm lượng tinh bột giảm từ 19,1% 6 xuống 14,1% trong khi đó hàm lượng đường khử như dextrose và sucrose tăng lên theo thứ tự 0,9% đến 1,7% và 1,9% đến 6,1%. Các protein được nhận dạng là glubolin tan trong dung dịch 5% natri clorid 68,0%, protein tan trong nước 11,3%, protein tan trong dung dịch natri clorid 5,4%, prolamin 4,0%. Các acid amin có trong protein toàn phần (tính theo 16g N) là arginin 2,9, lysin 4,3, tryptophan 1,8, phenylalanine 4,3, methionin 1,7, threonin 3,8, leucin 4,8, isoleucin 3,6 và valin 5,6g (Đỗ Huy Bích, 2004) [1]. Các chất pectic (toàn phần 0,78%, hòa tan 0,43%) có trong củ khoai lang là acid uronic 60%; các chất khác là pytin 1,05%, 2 mono - amino - phosphatid (có thể là lecithin và cephatin), sterol, chất nhựa. Các chất khoáng là Ca 30, Mn 24, kali 373, Na 13, phosphor 49, clor 85, sulfur 26, sắt 0,8 mg/100g, iod 4,5 µg/kg và Mn, Cu và Zn. Các enzyme là amylase (chủ yếu là β - amylase), protease, invertase, catalase… Vỏ rễ củ khoai lang có chứa dicafeoyl cyanidin 3 - sophorosid 5 - glucosid và 2 đồng phân dicafeoyl cyanidin 3 - sophorosid 5 - glucosid. Củ khoai lang là nguyên liệu chế biến tinh bột, pectin, dịch đường, cồn công nghiệp, chất nhuộm màu. Khoai nướng có chất thơm là maltol (= 3 - hydroxy - 2 - methyl - 4 piron). Dây leo khô chứa protein 12,6%, chất béo 3,3%, chất xơ 19,1%. Ngọn non và lá chứa chất xơ 1,4% và 1,5%, Ca 81,2% và 64,0%, P 67,3% và 66,3%, sắt 10,37% và 5,82%, carotene 3,61%, thiamin 0,065% và 0,169%. Riboflavin 0,173% và 0,297%, niacin 0,94% và 0,89%, acid ascorbic 25,0% và 28,8 mg%. Hàm lượng vitamin E có trong lá là 8,1 mg%. Thân leo và củ còn chứa chất nhựa với hoạt chất là jalapin (scamonin). Theo tài liệu khác, thân có acid fumaric, acid succinic,acid elagic và 3,5 dicafeoylquinic và một số acid amin. Lá chứa β - sitosterol, friedelin, acetyl - β - amurin, acid cafeic, quercentin 3 - glucosid, kaempferol - 4’, 7 trimethylether và sucrose (Đỗ Huy Bích, 2004) [1]. 7 Bảng 2.1: Thành phần hóa học của khoai lang (tính trong 100g sản phẩm) Củ tƣơi Khoai lang khô Rau khoai lang Nước (g) 68,0 11,0 91,9 Lipit (g) 0,2 0,5 - Đạm (g) 0,8 2,2 2,6 Tổng 28,5 80,0 2,8 Đường 5,0 - - Tinh bột 24,5 - - 1,3 3,6 1,4 34,0 - 48,0 49,4 - 54,0 Fe 1,0 - - Caroten 0,3 - - B1 0,05 - - Vitamin (mg) B2 0,05 - - PP 0,6 - - C 23 - 11,0 Gluxit (g) Xơ Ca Khoáng (mg) P (Nguồn: Ngô Xuân Mạnh, 1996) [11]. Bảng 2.2: Các axit amin có trong protein toàn phần (tính theo 16g N) Thành phần Hàm lƣợng (g) Thành phần Hàm lƣợng (g) Arginin 2,9 Methionine 1,7 Histidine 1,4 Threonine 3,8 Lysine 1,3 Leucine 4,8 Tryptophan 1,8 Isoleucine 3,6 Phenylalanine 4,33 Valin 5,6 (Nguồn: Phạm Văn Số, 1975)[13]. 8  Tinh bột Tinh bột trong củ khoai lang cũng như tinh bột nói chung, nó bao gồm hai thành phần là amylose và amylopectin. Tinh bột khoai lang có hình bầu dục, kích thước hạt khoảng 5 - 50 nm, hàm lượng amylose 20%. Cấu tạo bên trong hạt tinh bột khá phức tạp. Vì hạt tinh bột có cấu tạo lớp, trong mỗi lớp đều có lẫn lộn các amylose dạng tinh thể và amylopectin sắp xếp theo phương hướng tâm. Nhờ phương pháp hiển vi điện tử và nhiễu xạ tia X thấy rằng trong hạt tinh bột “nguyên thủy” các chuỗi polyglucozit của amylose và amylopectin tạo thành xoắn ốc với ba gốc glucose một vòng. Các mạch polisaccarit sắp xếp hướng tâm tạo ra độ tinh thể: các mạch bên của một phân tử amylopectin này nằm xen kẽ giữa các mạch bên của phân tử kia. Ngoài cách sắp xếp bên trong như vậy, mỗi hạt tinh bột còn có vỏ bao bên ngoài. Đa số các nhà nghiên cứu cho rằng vỏ hạt tinh bột khác với tinh bột bên trong, chứa ít ẩm hơn và bền với tác động bên ngoài. Trong hạt tinh bột có lỗ xốp nhưng không đều. Vỏ hạt tinh bột cũng có lỗ nhỏ do các chất hòa tan có thể xâm nhập vào trong bằng con đường khuếch tán (Lê Đức Diên, Nguyễn Văn Huyên, 1967) [2]. Amylose là loại mạch thẳng, chuỗi dài từ 500 - 2000 đơn vị glucose, liên kết với nhau bởi liên kết glycozit. Trong hạt tinh bột hoặc trong dung dịch hoặc trạng thái thoái hóa, amylose thường có cấu trúc mạch giãn, khi thêm tác nhân kết tủa vào, amylose mới tách từ tinh bột có độ hòa tan cao hơn song không bền nên nhanh chóng bị thoái hóa nên không hòa tan trong nước. Amylopectin là polyme mạch nhánh, ngoài mạch chính có liên kết 1,4 glucozit còn có nhánh liên kết với mạch chính bằng liên kết 1,6 glucozit. Amylopectin khó tan trong nước ở nhiệt độ thường mà chỉ tan trong nước nóng. Nhiệt độ để phá vỡ hạt tinh bột, chuyển tinh bột từ trạng thái ban đầu có mức oxy hóa khác nhau thành dung dịch keo gọi là nhiệt độ hồ hóa. Phần lớn tinh bột bị hồ hóa khi nấu và trạng thái trương nở được sử dụng nhiều hơn trạng thái tự nhiên. 9 Các biến đổi hóa lí khi hồ hóa như sau: hạt tinh bột trương lên, tăng độ trong suốt và độ nhớt, các phân tử mạch thẳng và nhỏ thì hòa tan và sau đó tự liên hợp với nhau để tạo thành gel. Nhiệt độ hồ hóa của tinh bột khoai lang là 52 - 64oC. Một trong những tính chất quan trọng của tinh bột có ảnh đến chất lượng và kết cấu của nhiều sản phẩm thực phẩm đó là độ nhớt và độ dẻo. Phân tử tinh bột có nhiều nhóm hydroxyl có khả năng liên kết được với nhau làm cho phân tử tinh bột tập hợp lại, giữ nhiều nước hơn khiến cho dung dịch có độ đặc, độ dẻo, độ dính và độ nhớt cao hơn. Yếu tố chính ảnh hưởng đến độ nhớt của dung dịch tinh bột là đường kính biểu kiến của các phân tử hoặc của các hạt phân tán, đặc tính bên trong của tinh bột như kích thước, tinh thể, cấu trúc và sự bất đối xứng của phân tử. Nồng độ tinh bột, pH, nhiệt độ, tác nhân oxy hóa, các thuốc thử phá hủy liên kết hydro đều làm cho tương tác của các phân tử tinh bột thay đổi do đó làm thay đổi độ nhớt của dung dịch tinh bột (Lê Đức Diên, Nguyễn Văn Huyên, 1967) [2]. 2.1.1.4. Giá trị dinh dưỡng và tác dụng của khoai lang  Giá trị dinh dưỡng của khoai lang Khi nhắc đến khoai lang, nhiều người Việt Nam cho nó là loại cây có giá trị dinh dưỡng thấp, là loại thực phẩm chỉ dành cho người nghèo suốt ba buổi ăn khoai thay cơm lúc nước nhà còn khó khăn. Đến nay khi thu nhập của nhiều người dân ta được cải thiện đáng kể thì họ quay lưng lại với loại cây lương thực này, rất hiếm khi ăn khoai lang. Lợi thế của các cây có củ là cung cấp nguồn năng lượng dưới dạng tinh bột và đường với giá rẻ nhất. Mặc dù, trên cùng đơn vị trọng lượng, khoai lang cung cấp số năng lượng chỉ bằng 1/3 so với lúa gạo và lúa mì do có chứa hàm lượng nước lớn hơn. Tuy nhiên, về mặt năng suất khoai lang lại cho năng suất cao hơn lúa. Do năng suất cao nên tính theo đơn vị diện tích và thời gian, khoai lang cho năng suất chất bột đường cao gấp 1,5 lần và cho giá trị thu nhập gấp 1,7 lần so với lúa. Nhược điểm của dinh dưỡng gạo là hàm lượng vitamin A thấp. Khoai lang có tiền chất vitamin A lên đến 9180 µg/100g củ, chỉ thua cải xanh (17,535 µg/100g) và cà-rốt (13,485 µg/100g), còn lại nó cao hơn rất nhiều so với xoài, nho, đu đủ, 10 táo. Thiếu vitamin A rất phổ biến ở các nước đang phát triển, là nguyên nhân chính gây bệnh khô võng mạc mắt ở trẻ em. Một ngày trẻ em 6 - 12 tháng tuổi cần 350mg vitamin A nên Liên hiệp quốc khuyến khích các nước đang phát triển sử dụng khoai lang để bổ sung nguồn vitamin A (Bùi Huy Đáp, 1984) [3]. Sắt là thành phần chính của tế bào máu hemoglobin. Nhu cầu sắt của trẻ sơ sinh từ 3 - 12 tháng tuổi là 14mg/ngày sau đó giảm còn 8 - 9 mg/ngày. Hàm lượng sắt trong các loại khoai lang đều cao, nhất là giống khoai lang màu cam. Ngoài ra, khoai lang còn chứa khá nhiều các chất kẽm, nhất là giống khoai lang màu trắng và màu cam. Kẽm và sắt là hai chất rất thiếu trong gạo. Các vi chất trong khoai lang khá dồi dào, ăn khoai lang đơn thuần bảo đảm cung cấp thừa lượng vitamin A, đáp ứng 28% nhu cầu vitamin C, 25% chất manganese, 16% chất đồng, xơ và vitamin B6, 8% chất sắt và Kali (Bùi Đức Hợi, 1986) [7]. Bảng 2.3: Hàm lƣợng các chất vi lƣợng trong các loại khoai lang Màu sắc củ Thành phần Trắng Vàng Tím Hàm lượng Sắt (ppm) 60,7 80,1 48,7 Hàm lượng Kẽm (ppm) 9,9 9,8 8,7 Hàm lượng Caxi (ppm) 0,14 0,19 0,18 Hàm lượng Kali (%) 0,87 0,96 0,90 Hàm lượng chất khô (%) 36,4 29,5 38,2  Tác dụng của khoai lang Khoai lang là một loại thực phẩm rất gần gũi với người dân Việt Nam. Khoai lang là loại cây sống nhiều năm, thân có nhựa mủ. Lá khoai lang là một loại rau dân dã rất ngon, lại mát và bổ. Củ và rau khoai lang còn là vị thuốc phòng chữa bệnh đã được dùng lâu năm trong dân gian, có nơi còn gọi nó là “sâm nam”. Theo Đông y, củ khoai lang tính bình, vị ngọt, có tác dụng bồi bổ cơ thể, ích khí, cường thận, kiện vị, tiêu viêm, thanh can, lợi mật, sáng mắt. Rau khoai lang tính bình, vị ngọt, dùng để chữa tì hư, kém ăn, thận hư bất túc. Ngọn khoai lang luộc hoặc xào với tỏi là một món ăn ngon, có nhiều vitamin và chất khoáng, giàu chất xơ,… 11 Các nhà khoa học đã chứng minh rằng chất xơ trong thành phần của các loại thực phẩm có tác dụng hạn chế hấp thu cholesterol trong ruột vào máu, hạn chế tỉ lệ mắc ung thư đại tràng. Theo Tây y, khoai lang có chứa một hàm lượng dinh dưỡng tương đối nhiều. Thành phần chủ yếu là carbonhydrat tinh bột dễ được cơ thể tiêu hóa, hấp thu và tận dụng. Khoai lang có chứa nhiều nucoprotein, có khả năng cản trở cholesterol lắng đọng trên thành mạch, tránh xơ cứng động mạch, đồng thời giữ được tính đàn hồi của mạch máu, lại còn có thể tránh teo mô liên kết trong gan, thận,…Trong khoai lang còn chứa một số chất đặc thù phòng bệnh ung thư ruột kết, ung thư vú. Khoai lang có thể thúc đẩy nhu động ruột phòng chống táo bón (Quách Nghiêm, 1992) [12]. Khoai lang có vi ̣ngo ̣t nhưng không làm tăng đường huyế t hay tăng cân . Protein trong khoai lang rấ t đă ̣c biê ̣t do khả năng ức chế ung thư ruô ̣t kế t và trực tra . ̀ ng Hàm lượng cao vitamin B 6 chứa trong khoai lang làm giả m homocysteine trong cơ thể . Homocysteine có liên quan đế n các bê ̣nh lý thoái hóa và tim ma ̣ch Nồ ng đô ̣ homocysteine trong máu cao làm tăng nguy cơ xơ vữa đô ̣ng ma ̣ch . , nhồ i máu cơ tim và tai biến mạch máu não . Khoai lang là nguồn cung cấp vitamin C dồi dào , giúp ngăn ngừa cảm lạnh và virus cúm. Đồng thời, vitamin C cũng rất cần thiế t cho xương và răng , tố t cho hê ̣ tiêu hóa và quá trình hiǹ h thành các tế bào máu . Ngoài ra, vitamin C còn góp phầ n chữa lành vế t thương , tạo collagen giữ cho làn da luôn tươi trẻ , giảm stress và bảo vê ̣ cơ thể khỏi những đô ̣c tố có nguy cơ gây ung thư . Vitamin D trong khoai lang có tác dụng hỗ trợ hệ miễn dịch và tăng cường sức khoẻ tổng quát . Vitamin D góp phần giữ cho hê ̣ xươn g, tim ma ̣ch , thần kinh , răng, da và tuyến giáp khỏe ma ̣nh. Vi chấ t sắt trong khoai lang cung cấp năng lượng cho cơ thể , giảm stress , thúc đẩy sản xuất hồng cầu, bạch cầu, tăng cường miễn dich ̣ và chuyển hóa protein . Khoai lang cũng là nguồn cung c ấp magie rấ t tốt . Magie không những là khoáng chất quan trọng chống căng thẳng mà còn có tác dụng cho sự phát triển khỏe mạnh của cơ xương, tim ma ̣ch và các chức năng thầ n kinh…