Tài liệu Nghiên cứu sản xuất một số sản phẩm từ khoai mỡ

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CÔNG NGHỆ HOÁ – THỰC PHẨM  BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT MỘT SỐ SẢN PHẨM TỪ KHOAI MỠ (Diorcorea alata L.) Ngƣời thực hiện: KS. NGUYỄN THÁI THANH TRÚC ThS. NGÔ ĐÌNH HOÀNG DIỄM BIÊN HOÀ, THÁNG 06 NĂM 2012 MỤC LỤC Trang MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC SƠ ĐỒ DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT LỜI MỞ ĐẦU 1 Chƣơng 1: TỔNG QUAN 3 1.1. TỔNG QUAN VỀ KHOAI MỠ 3 1.1.1. Nguồn gốc và phân loại 3 1.1.2. Đặc điểm hình thái 4 1.1.3. Thành phần dinh dưỡng của củ khoai mỡ 5 1.1.4. Giá trị sử dụng và một số sản phẩm từ khoai mỡ 10 1.2. TỔNG QUAN VỀ MÌ SỢI, BỘT DINH DƢỠNG VÀ BÁNH THUẪN 13 1.2.1. Tổng quan về mì sợi 13 1.2.2. Tổng quan về bột dinh dưỡng 14 1.2.3. Tổng quan về bánh thuẫn 14 Chƣơng 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 2.1. NGUYÊN LIỆU 15 2.1.1. Địa điểm nghiên cứu 15 2.1.2. Nguyên liệu 15 2.1.3. Các hoá chất sử dụng 19 2.1.4. Thiết bị dùng trong nghiên cứu 19 2.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19 2.2.1 Sơ đồ nghiên cứu 19 2.2.2 Bố trí thí nghiệm 20 2.2.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát thành phần một số loại khoai mỡ 20 2.2.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát hiệu suất sử dụng đƣợc của củ khoai mỡ 20 2.2.2.3 Thí nghiệm 3: Xác định hàm lƣợng xơ hoà tan, anthocyanin và khả năng kháng oxy hóa trong nguyên liệu khoai mỡ tƣơi 21 2.2.2.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát quy trình sản xuất mì sợi bổ sung khoai mỡ 21 2.2.2.5 Thí nghiệm 5: Khảo sát quy trình sản xuất bột khoai mỡ 26 2.2.2.6 Thí nghiệm 6: Khảo sát quy trình sản xuất bột dinh dƣỡng khoai mỡ 28 2.2.2.7 Thí nghiệm 7: Khảo sát quy trình sản xuất bánh khoai mỡ 29 2.3. PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 31 2.2.3 Phân tích hóa lý 31 2.2.4 Các phương pháp kiểm tra vi sinh 31 2.2.5 Xử lý số liệu 32 2.2.6 Đánh giá cảm quan 32 Chƣơng 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 33 3.1. KHẢO SÁT THÀNH PHẦN NGUYÊN LIỆU 33 3.1.1 Thành phần dinh dưỡng của củ khoai mỡ 33 3.1.2 Kết quả khảo sát hiệu suất sử dụng phần ăn được của củ khoai mỡ 34 3.1.3 Kết quả hàm lượng xơ hoà tan, anthocyanin và khả năng kháng oxy hóa trong nguyên liệu khoai mỡ tím 36 3.2. NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT MÌ SỢI BỔ SUNG KHOAI MỠ 36 3.2.1 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ acid citric đến màu sắc của sản phẩm khi ngâm. 36 3.2.2 Khảo sát ảnh hưởng của độ dày lát cắt và thời gian hấp đến độ chín và cấu trúc khoai. 3.2.3 Khảo sát tỉ lệ khoai mỡ và bột mì 40 3.2.4 Khảo sát hàm lượng xanthan gum bổ sung 43 3.2.5 Khảo sát quá trình nhào trộn. 45 3.2.6 Khảo sát thời gian hấp mì. 47 3.2.7. Khảo sát quá trình sấy 49 3.2.8. Kết quả phân tích sản phẩm mì sợi bổ sung khoai mỡ 53 3.2.8.1 Xác định anthocyanin tổng và khả năng chống oxy hoá của sản phẩm mì sợi bổ sung khoai mỡ 53 3.2.8.2 Xác định các chỉ tiêu hóa lý của sản phẩm mì sợi bổ sung khoai mỡ 54 3.2.8.3 Xác định các chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm mì sợi bổ sung khoai mỡ 54 3.2.8.4 Đánh giá cảm quan sản phẩm mì sợi bổ sung khoai mỡ 55 3.2.9 Đề nghị quy trình sản xuất mì sợi bổ sung khoai mỡ 56 3.3. NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT BỘT KHOAI MỠ 57 3.3.1 Khảo sát sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian đến quá trình sấy. 57 3.3.2 Kết quả phân tích sản phẩm bột khoai mỡ 60 3.3.2.1 Xác định anthocyanin tổng và khả năng chống oxy hoá của sản phẩm bột khoai mỡ 60 3.3.2.2 Kết quả kiểm tra hóa lý bột khoai mỡ 61 3.3.2.3 Kết quả kiểm tra vi sinh bột khoai mỡ 61 3.3.3. Đề nghị quy trình sản xuất bột khoai mỡ 62 3.4. NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT BỘT DINH DƢỠNG KHOAI MỠ 63 3.4.1. Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ phối trộn nguyên liệu đến màu sắc và chất lượng của sản phẩm. 63 3.4.2. Khảo sát ảnh hưởng của lượng nước dùng để pha đến cấu trúc của sản phẩm. 64 3.4.3. Kết quả phân tích sản phẩm bột dinh dưỡng khoai mỡ 65 3.4.3.1 Xác định anthocyanin tổng và khả năng chống oxy hoá của sản phẩm bột dinh dƣỡng khoai mỡ 3.4.3.2 Kết quả kiểm tra hóa lý của sản phẩm bột dinh dƣỡng khoai mỡ 65 66 3.4.3.3 Kết quả kiểm tra vi sinh của sản phẩm bột dinh dƣỡng khoai mỡ 66 3.4.3.4 Đánh giá sản phẩm qua phép thử cho điểm thị hiếu 67 3.4.3.5 Đánh giá chỉ tiêu sản phẩm theo tiêu chuẩn TCVN 3215-79 67 3.4.3.6 Thành phần có trong 100g bột dinh dƣỡng khoai mỡ 68 3.4.4. Đề nghị quy trình sản xuất bột dinh dưỡng khoai mỡ 69 3.5. NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT BÁNH KHOAI MỠ 69 3.5.1. Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ phối trộn nguyên liệu đến màu sắc và chất lượng của sản phẩm. 69 3.5.2. Khảo sát thời gian hấp bánh 70 3.5.3. Kết quả phân tích sản phẩm bánh khoai mỡ 72 3.5.3.1 Xác định anthocyanin tổng và khả năng chống oxy hoá của sản phẩm bánh khoai mỡ 72 3.5.3.2 Kết quả kiểm tra hóa lý của sản phẩm bánh khoai mỡ 72 3.5.3.3 Kết quả kiểm tra vi sinh của sản phẩm bánh khoai mỡ 72 3.5.3.4 Đánh giá chỉ tiêu sản phẩm theo tiêu chuẩn TCVN 3215-79 73 3.5.3.5 Đánh giá sản phẩm qua phép thử cho điểm thị hiếu 73 3.5.4 Đề nghị quy trình sản xuất bánh khoai mỡ 74 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1. Cây khoai mỡ Dioscorea alata 3 Hình 1.2. Đặc điểm hình thái của cây khoai mỡ Dioscorea alata 5 Hình 1.3. Cấu trúc anthocyanin 10 Hình 1.4. Canh khoai mỡ 11 Hình 1.5. Cháo khoai mỡ 11 Hình 1.6. Xôi khoai mỡ 11 Hình 1.7. Bánh khoai mỡ hấp 11 Hình 1.8. Bánh khoai mỡ chiên 11 Hình 1.9. Chè trôi nƣớc khoai mỡ 12 Hình 1.10. Chè khoai mỡ 12 Hình 1.11. Khoai mỡ sấy 12 Hình 1.12. Khoai mỡ cắt khoanh 12 Hình 1.13. Khoai mỡ bào sợi 12 Hình 1.14. Khoai mỡ cắt cục 12 Hình 1.15. Bánh thuẫn 14 Hình 2.1. Bột mì 16 Hình 2.2. Công thức cấu tạo của acid citric 17 Hình 2.3. Muối 17 Hình 3.1. Đồ thị thể hiện hàm lƣợng các chất có trong một số loại khoai mỡ 33 Hình 3.2. Ảnh hƣởng của nồng độ dung dịch acid citric đến điểm cảm quan màu sắc bột khoai mỡ 37 Hình 3.3. Đồ thị biểu diễn kết quả đánh giá cảm quan cấu trúc của khoai mỡ sau khi hấp chín. 40 Hình 3.4. Ảnh hƣởng tỉ lệ khoai mỡ : bột mì đến cảm quan sản phẩm 42 Hình 3.5. Ảnh hƣởng tỉ lệ khoai mỡ: bột mì đến hàm lƣợng anthocyanin và khả năng kháng oxy hóa 43 Hình 3.6. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng xanthan gum bổ sung đến cấu trúc sản phẩm 45 Hình 3.7. Ảnh hƣởng của lƣợng nƣớc và thời gian đến cấu trúc bột nhào 47 Hình 3.8. Ảnh hƣởng của thời gian hấp đến độ chín của sợi mì. 48 Hình 3.9. Mẫu mì ứng với thời gian hấp T2 (3 phút). 49 Hình 3.10. Ảnh hƣởng thời gian sấy đến độ ẩm sản phẩm ở nhiệt độ 80 0C 50 Hình 3.11. Mẫu mì sấy ở nhiệt độ 800C (210 phút) 51 Hình 3.12. Ảnh hƣởng thời gian sấy đến độ ẩm sản phẩm ở nhiệt độ 900C 52 Hình 3.13. Ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời gian sấy đến độ ẩm của bột khoai mỡ 53 Hình 3.14. Biểu đồ kết quả hàm lƣợng anthocyanin và khả năng kháng oxy hóa trong bột khoai mỡ 60 Hình 3.15. Bột khoai mỡ 60 Hình 3.16. Ảnh hƣởng của lƣợng nƣớc dùng để pha bột đến cấu trúc sản phẩm 65 Hình 3.17. Đánh giá mức độ yêu thích các yếu tố của sản phẩm bột dinh dƣỡng khoai mỡ. 67 Hình 3.18. Ảnh hƣởng của thời gian hấp đến độ chín của bánh. 71 Hình 3.19. Bánh khoai mỡ 71 Hình 3.20. Biểu đồ đánh giá mức độ ƣa thích của ngƣời thử đối với sản phẩm bánh khoai mỡ 75 DANH MỤC SƠ ĐỒ Sơ đồ 2.1. Sơ đồ nghiên cứu 19 Sơ đồ 2.2. Quy trình sản xuất mì sợi bổ sung khoai mỡ 22 Sơ đồ 2.3. Quy trình sản xuất bột khoai mỡ 27 Sơ đồ 2.4. Sơ đồ quy trình sản xuất bột dinh dƣỡng khoai mỡ 28 Sơ đồ 2.5. Sơ đồ quy trình sản xuất bánh khoai mỡ 29 Sơ đồ 3.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát tỉ lệ khoai mỡ và bột mì 41 Sơ đồ 3.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát hàm lƣợng xanthan gum bổ sung 44 Sơ đồ 3.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát quá trình nhào trộn 45 Sơ đồ 3.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát thời gian hấp mì 47 Sơ đồ 3.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát quá trình sấy 49 Sơ đồ 3.6. Quy trình sản xuất mì sợi bổ sung khoai mỡ 56 Sơ đồ 3.7. Quy trình sản xuất bột khoai mỡ 62 Sơ đồ 3.8. Sơ đồ quy trình sản xuất bột dinh dƣỡng khoai 69 Sơ đồ 3.9. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát thời gian hấp bánh 70 Sơ đồ 3.10. Sơ đồ quy trình sản xuất bánh khoai mỡ 74 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Thành phần hoá học củ khoai mỡ 5 Bảng 1.2. Thành phần hóa học của một số giống khoai (theo khối lƣợng khoai tƣơi). 6 Bảng 1.3. Đặc điểm hạt tinh bột khoai mỡ 7 Bảng 1.4. Thành phần acid amin của khoai mỡ (g/100g protein) 8 Bảng 2.1. Bảng chỉ tiêu chất lƣợng bột mì (TCVN 4359 - 2008) 15 Bảng 2.2. Đặc tính kỹ thuật đƣờng RE của Công ty đƣờng Biên Hòa 16 Bảng 2.3. Quy định về acid citric dùng trong thực phẩm (TCVN 5516-1991) 17 Bảng 3.1. Hàm lƣợng thành phần các chất có trong các loại khoai mỡ 33 Bảng 3.2. Kết quả khảo sát hiệu suất sử dụng nguyên liệu 34 Bảng 3.3. Kết quả hàm lƣợng xơ hoà tan, anthocyanin và khả năng kháng oxy hóa của củ khoai mỡ tím. 36 Bảng 3.4. Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ acid citric đến màu sắc của sản phẩm khi ngâm. 37 Bảng 3.5. Kết quả khảo sát nồng độ acid citric bằng phƣơng pháp đánh giá cảm quan so hàng 37 Bảng 3.6. Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của độ dày lát cắt và thời gian hấp đến độ chín và cấu trúc khoai mỡ. 38 Bảng 3.7. Kết quả khảo sát độ dày lát cắt ảnh hƣởng đến thời gian hấp chín khoai 39 Bảng 3.8. Kết quả đánh giá cảm quan cấu trúc khoai sau khi hấp chín bằng phƣơng pháp so hàng 39 Bảng 3.9. Kết quả hàm lƣợng anthocyanin và khả năng kháng oxy hóa trong mẫu khoai mỡ hấp. 40 Bảng 3.10. Điểm đánh giá thị hiếu trung bình của ngƣời thử cho các đặc tính cảm quan của sản phẩm mì sợi bổ sung khoai mỡ Bảng 3.11. Tỉ lệ khoai mỡ : bột mì ảnh hƣởng đến hàm lƣợng anthocyanin và 42 khả năng kháng oxy hoá của sản phẩm mì sợi bổ sung khoai mỡ 43 Bảng 3.12. Điểm kết quả đánh giá cảm quan cấu trúc sợi mì khi bổ sung xanthan Gum 44 Bảng 3.13. Kết quả đánh giá cảm quan cấu trúc bột nhào 46 Bảng 3.14. Điểm kết quả đánh giá cảm quan cấu trúc sợi mì sau hấp 48 Bảng 3.15. Kết quả khảo sát thời gian sấy ở nhiệt độ 700C 50 Bảng 3.16. Kết quả khảo sát thời gian sấy ở nhiệt độ 800C 51 Bảng 3.17. Kết quả khảo sát thời gian sấy ở nhiệt độ 900C 52 Bảng 3.18. Kết quả xác định hàm lƣợng anthocyanin và khả năng kháng oxy hóa của sản phẩm mì sợi bổ sung khoai mỡ 53 Bảng 3.19. Kết quả kiểm tra hóa lý của sản phẩm mì sợi bổ sung khoai mỡ 54 Bảng 3.20. Kết quả kiểm tra vi sinh của sản phẩm mì sợi bổ sung khoai mỡ 54 Bảng 3.21. Kết quả đánh giá cảm quan của sản phẩm mì sợi bổ sung khoai mỡ 55 Bảng 3.23. Biến đổi của độ ẩm trong quá trình sấy 57 Bảng 3.24. Kết quả đánh giá cảm quan bột khoai mỡ thô sau khi sấy 58 Bảng 3.25. Kết quả nhiệt độ và thời gian sấy bột khoai mỡ thô 58 Bảng 3.26. Hàm lƣợng anthocyanin và khả năng chống oxy hóa đối với sản phẩm bột khoai mỡ 59 Bảng 3.27. Kết quả xác định hàm lƣợng anthocyanin và khả năng kháng oxy hóa của sản phẩm bột khoai mỡ 60 Bảng 3.28. Kết quả kiểm tra hóa lý của bột khoai mỡ 61 Bảng 3.29. Kết quả kiểm tra vi sinh của bột khoai mỡ 61 Bảng 3.30. Tỉ lệ phối trộn nguyên liệu của bột dinh dƣỡng khoai mỡ 63 Bảng 3.31. Kết quả thí nghiệm khảo sát lƣợng nƣớc dùng để pha bột 64 Bảng 3.32. Kết quả đánh giá cảm quan khảo sát lƣợng nƣớc dùng để pha bột bằng phƣơng pháp so hàng 64 Bảng 3.33. Kết quả xác định hàm lƣợng anthocyanin và khả năng kháng oxy hóa của sản phẩm bột dinh dƣỡng khoai mỡ 65 Bảng 3.34. Kết quả kiểm tra hóa lý của bột dinh dƣỡng khoai mỡ 66 Bảng 3.35. Kết quả kiểm tra vi sinh của bột dinh dƣỡng khoai mỡ 66 Bảng 3.36. Điểm trung bình mức độ yêu thích các yếu tố của sản phẩm bột dinh dƣỡng khoai mỡ 67 Bảng 3.37. Kết quả đánh giá cảm quan bột dinh dƣỡng khoai mỡ 68 Bảng 3.39. Thành phần dinh dƣỡng trong 100g bột dinh dƣỡng khoai mỡ 68 Bảng 3.40. Bảng tỉ lệ phối trộn bột khoai mỡ: bột mì của bánh khoai mỡ 69 Bảng 3.41. Điểm kết quả đánh giá cảm quan cấu trúc bánh sau hấp 71 Bảng 3.42. Kết quả xác định hàm lƣợng anthocyanin và khả năng kháng oxy hóa của sản phẩm bánh khoai mỡ 72 Bảng 3.43. Kết quả kiểm tra hóa lý của bánh khoai mỡ 72 Bảng 3.44. Kết quả kiểm tra vi sinh của bánh khoai mỡ 72 Bảng 3.45. Kết quả đánh giá cảm quan bột dinh dƣỡng khoai mỡ 73 Bảng 3.46. Điểm trung bình mức độ ƣa thích các yếu tố của sản phẩm bánh khoai mỡ 73 GIẢI THÍCH CÁC KÝ TỰ VIẾT TẮT ANOVA: analysis of variance ( phân tích phƣơng sai). BYT: Bộ y tế. CFU: Colony Forming Unit (đơn vị đếm số khuẩn lạc). CHLB: Cộng hòa liên bang. DPPH: 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl. LSD: Least significant difference (ít nhất là sự khác biệt đáng kể). TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam. TNHH: Trách nhiệm hữu hạn. Tp. HCM: Thành phố Hồ Chí Minh. VNĐ: Việt Nam đồng. VSVHK: Vi sinh vật hiếu khí. LỜI MỞ ĐẦU 1 LỜI MỞ ĐẦU Khoai mỡ có tên khoa học là Dioscorea alata L., là môt loại cây lƣơng thực dạng củ quen thuộc với ngƣời Việt Nam. Củ khoai mỡ là bộ phận chính đƣợc sử dụng làm lƣơng thực thực phẩm, phần thịt củ chứa tinh bột, protein, đƣờng, vitamin, khoáng… cung cấp năng lƣợng cho cơ thể. Chất xơ hoà tan trong củ khoai mỡ có thành phần -glucan có hoạt tính sinh học cao mang lại nhiều lợi ích cho sức khoẻ, chúng có khả năng chống oxy hoá, xơ vữa động mạch, ngăn chặn sự phát triển của các khối u gây ung thƣ, có tác dụng tốt cho tim mạch, tránh đột qụy, loãng xƣơng, hội chứng mãn kinh ở phụ nữ, duy trì đƣờng huyết và trọng lƣợng cho cơ thể. Vì vậy, để hạn chế bệnh tật thì chúng ta cần có chế độ ăn uống phù hợp và biết cách phòng ngừa ngay từ giai đoạn còn trẻ, một trong những cách có thể hạn chế và phòng tránh bệnh đó là sử dụng khoai mỡ có chứa -glucan Ở nƣớc ta hiện nay, diện tích trồng khoai mỡ và sản lƣợng thu hoạch khá lớn, năng suất cao nhƣng mức độ tiêu thụ và khả năng bảo quản còn hạn chế, khoai mỡ có nhƣng vẫn chƣa đƣợc sử dụng đúng mức, chƣa phát huy hết tiềm năng kinh tế của nó. Khoai mỡ tuy đƣợc ƣa thích nhƣng chủ yếu tiêu thụ dƣới dạng chế biến quy mô gia đình nhƣ để nấu canh, nấu chè, làm bánh…trong khi các sản phẩm chế biến quy mô công nghiệp chƣa đƣợc chú trọng. Bên cạnh tinh bột khoai mỡ, nƣớc ta hiện nay chỉ sản xuất hai dạng sản phẩm chính từ khoai mỡ đó là khoai mỡ lạnh đông và khoai mỡ tím sấy khô, nhƣng lại chỉ phục vụ cho xuất khẩu mà không đƣợc tiêu thụ ở thị trƣờng trong nƣớc. Trƣớc tình hình đó, việc chế biến khoai mỡ thành sản phẩm có thể ăn liền là một phƣơng án tốt để tạo ra sản phẩm, nhằm nâng cao giá trị sử dụng của nguyên liệu, giá thành rẻ mà chất lƣợng tốt, có thể phục vụ tiêu dùng trong nƣớc và xuất khẩu, mang lại lợi nhuận và có khả năng cạnh tranh. Đề tài nghiên cứu này sẽ bƣớc đầu cung cấp một số hiểu biết sơ khởi về các giống khoai mỡ và khả năng ứng dụng thực tế của khoai mỡ cho ngành công nghiệp thực phẩm. Cụ thể, chúng tôi muốn nghiên cứu sản xuất sản phẩm từ khoai mỡ tƣơi. Đồng thời cũng giống nhƣ khoai lang, khoai mỡ thuộc loại củ lƣơng thực có hàm 2 lƣợng tinh bột cao, nên có khả năng ứng dụng lớn và khả thi nhất của loại củ này là chế biến thành bột khoai và từ đó ứng dụng để nghiên cứu sản xuất các sản phẩm từ bột khoai có sẵn. Từ đó việc “Nghiên cứu sản xuất một số sản phẩm từ khoai mỡ” là cần thiết nhằm góp phần làm đa dạng hóa các sản phẩm trên thị trƣờng từ những loại nguyện liệu khác nhau. Từ bột khoai mỡ ta có thể ứng dụng để chế biến vào các thực phẩm khác nhau nhƣ bổ sung vào bánh, bột cho trẻ em, bột canh ăn liền… Mục tiêu nghiên cứu: - Mục tiêu của đề tài đặt ra là nghiên cứu chế biến các sản phẩm từ khoai mỡ nhƣ: bột khoai mỡ, bánh khoai mỡ, bột dinh dƣỡng khoai mỡ, mì sợi bổ sung khoai mỡ, …đạt các chỉ tiêu về cảm quan và thành phần dinh dƣỡng nhằm đa dạng hóa sản phẩm công nghiệp, nâng cao giá trị kinh tế của cây khoai mỡ. - Tạo ra sản phẩm mới có thể ứng dụng rộng rãi, phù hợp với mọi lứa tuổi. Cung cấp tinh bột, chất xơ, chất khoáng giúp bổ sung năng lƣợng và ngăn ngừa một số bệnh lý do thiếu chất xơ và chất khoáng gây ra. - Đồng thời đảm bảo chất lƣợng sản phẩm trong suốt thời gian bảo quản, lƣu kho, vận chuyển đến tay ngƣời tiêu dùng. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU VÀ CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3 Chƣơng 1: TỔNG QUAN 1.1. TỔNG QUAN VỀ KHOAI MỠ 1.1.1 Nguồn gốc và phân loại [2], [17], [24], [26] Giới (Kingdom): Plantae. Ngành (Division) :Angiosperms. Lớp (Class): Monocots. Bộ (order): Dioscoreales. Họ (familia): Dioscoreaceae. Chi (genus): Dioscorea. Loài (species): Dioscorea alata. Hình 1.1. Cây khoai mỡ Dioscorea alata Cây khoai mỡ (Diorcorea alata Linn.) là một loại cây cho củ có nguồn gốc xuất xứ từ khu vực Đông Nam Á và đƣợc dùng làm lƣơng thực thực phẩm từ rất lâu ở Châu Á, Châu Phi và Châu Mỹ. Khoai mỡ (Diorcorea alata Linn.) là một trong 600 loài của giống Dioscorea. Một số loài khác của Dioscorea cũng đƣợc con ngƣời trồng, hoặc khai thác từ cây dại để sử dụng nhƣ một loại lƣơng thực nhƣ: D. esculenta Burk. (khoai từ), D. hispida Dennt. (củ nần), D. pierrel Prain. (củ từ nƣớc), D. bulbifera Linn. (khoai dái)… Hiện nay, cây khoai mỡ phân bố rộng rãi vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới trên khắp thế giới. Đặc biệt đƣợc trồng ở 3 vùng chính: Tây Phi, khu vực biển Thái Bình Dƣơng (kể cả Nhật Bản) và các nƣớc trong vùng biển Caribê. Ở Việt Nam, khoai mỡ đƣợc trồng ở hầu hết khắp các tỉnh từ Bắc vào Nam, tập trung nhiều ở các vùng triền sông, vùng bán sơn địa và các vùng mới khai hoang nhƣ các tỉnh Bắc Giang, Phú Thọ, Ninh Bình, Ninh Thuận, Hà Tây, Quảng Ninh...đặc biệt tại những vùng đất mới khai hoang, chua phèn thuộc Đồng Tháp Mƣời, khoai mỡ đƣợc phát triển rất mạnh mẽ. Vùng Đồng Tháp Mƣời là một trong 4 những nơi có diện tích khoai mỡ lớn và tập trung nhất với khoảng 5.000ha khoai mỡ chuyên canh, trồng nhiều nhất ở huyện Thạnh Hóa (tỉnh Long An), huyện Tân Phƣớc (tỉnh Tiền Giang) và đặc biệt là các xã Tân Hoà Đông, Thạnh Mỹ, Thạnh Tân. 1.1.2 Đặc điểm hình thái [2], [23] Khoai mỡ là loại cây có bộ nhiễm sắc thể cơ bản là 2n = 20. Tuy nhiên trong thực tế có thể gặp các giống có bộ nhiễm sắc thể 2n = 40, 90 và 100. - Rễ: rễ của khoai mỡ thuộc loại rễ chùm, ăn ngang trong đất. Hệ thống sợi rễ nằm gần mặt đất, hầu hết ở độ sâu 30cm và chỉ rất ít giống có rễ ăn sâu tới 80100cm. - Thân: cây thân thảo, thuộc dạng dây leo. Thân có cấu trúc hình dây, bản thân không tự đứng thẳng mà phải tựa vào cọc hoặc leo vào giàn. Thân của khoai mỡ không có gai, thỉnh thoảng có những nốt sần con, có tiết diện vuông và có bốn cánh mỏng ở bốn góc với màng chạy dọc theo chiều dài của thân. Thân của khoai mỡ quấn sang phải, thƣờng màu xanh. Nhƣng cánh thỉnh thoảng có màu đỏ hay tím bởi sự có mặt của chất sắc tố. - Lá: lá của khoai mỡ thuộc loại lá đơn, thƣờng có hình trứng, hình tim và đỉnh lá thƣờng nhọn. Những gân lá chính đều xuất phát từ gốc lá, các gân phụ phân bố theo hình mắt lƣới. Lá thƣờng nhẵn, màu xanh, mọc đối, mũi lá có khi dài đến 20cm hoặc dài hơn.. Tuy nhiên ở một số giống cũng có hiện tƣợng mọc cách. - Hoa: mọc thành bông, ra hoa vào hè - thu. Cụm hoa đực dạng bông khúc khuỷu có khi dài đến 30cm. Cụm hoa cái thõng xuống thƣờng nhỏ hơn. - Quả, hạt: quả nang có 3 cánh. Hạt có cánh màu nâu đỏ. - Củ: Củ to, thon dài, có ngón (có khi nặng tới 7 - 8kg), hình dạng thay đổi. Củ khoai mỡ thƣờng là củ đơn, có nhiều hình dạng nhƣ hình trụ, hình trứng, hình oval… Vỏ củ mỏng dễ cạo, màu nâu xám hay nâu đen. Thịt củ có nhiều màu sắc khác nhau trắng, vàng ngà hay tím. 5 Hình 1.2. Đặc điểm hình thái của cây khoai mỡ Dioscorea alata 1: lá; 2: hoa; 3: đoạn thân mang quả; 4: củ và rễ. 1.1.3 Thành phần dinh dưỡng của củ khoai mỡ [17], [20], [21] Củ là phần đƣợc sử dụng của khoai mỡ. Thành phần chính của củ tƣơi là nƣớc chiếm khoảng 2/3 khối lƣợng củ tƣơi. Tỷ lệ chất khô trong củ chiếm khoảng 20 – 30% tùy thuộc vào giống và thời gian thu hoạch. Hydratcacbon là thành phần chất khô chính của củ, chiếm ¼ khối lƣợng củ. Phần lớn hydratcacbon là các hạt tinh bột amylopectin mạch nhánh, tồn tại trong các tế bào dƣới dạng các hạt tinh bột hình elip. Bảng 1.1. Thành phần hoá học củ khoai mỡ Thành phần Nƣớc Đơn vị % Hàm lƣợng 65-78,6 Carbohydrate % 22-31 Tinh bột % 16,7-28 Protein % 1,1-3,1 Chất béo thô % <0,1-0,6 Xơ % 1,4-3,8 Khoáng % 0,7-2,1 Photpho mg 28- 52 Canxi mg 28 -38 6 Vitamin C mg/100g 2,0-8,2 Iron mg 5,5-11,6 Năng lƣợng kcal 140 β-carotene μg 5-10 Vitamin B1 mg 0,05- 0,10 Vitamin B2 mg 0,03- 0,04 Vitamin B3 mg 0,5 Bảng 1.2. Thành phần hóa học của một số giống khoai (theo khối lƣợng khoai tƣơi). [21] 1.1.3.1 Carbohydrate [17] a. Tinh bột [17] Tinh bột là dạng lƣu trữ năng lƣợng chính ở các loại cây khác nhau trong tự nhiên. Tinh bột là một yếu tố quyết định các đặc tính vật lý và hóa học, do đó có thể sử dụng nó để dự đoán việc sử dụng khoai mỡ. Tinh bột tồn tại dƣới dạng vi hạt, kích thƣớc và hình dạng của các hạt khác nhau và nó đặc trƣng cho tinh bột của nguồn thực vật, điều kiện phát triển và thu hoạch. Có sự thay đổi lớn trong hình dạng tồn tại của tinh bột khoai mỡ nhƣ tròn, tam giác, hình bầu dục và hình elip (Moorthy,1994)