Xác định quan hệ tương quan giữa hàm lượng tinh bột và khối lượng riêng của củ khoai môn - sọ (Colocasia esculenta (L.) Schott) bằng phương trình hồi qui docx

XÁC ĐỊNH QUAN HỆ TƯƠNG QUAN GIỮA HÀM LƯỢNG TINH BỘT VÀ KHỐI LƯỢNG RIÊNG CỦA CỦ KHOAI MÔN - SỌ (Colocasia esculenta (L.) Schott) BẰNG PHƯƠNG TRÌNH HỒI QUI Nguyễn Phương, Hoàng Đình Hoà, Lê Thị Cúc summary Definition of correlative relation between starch content and density from taro corms (Colocasia esculenta (L.) Schott) equal relatively equation Two cultivars of taro, which consist of Colocasia esculenta (L.) Schott var. Antiquorum (local name So som Ha Bac) and Colocasia esculenta (L.) Schott var. Esculenta (local name Mon ruot trang), are planted in Vietnam. Early Ha Bac Taro corms harvested occurs 5 months after planting and whiter inner taro corms 8 months after planting. Definition of starch content and density from corms, the result showed that the density of early Ha Bac Taro corms and whiter inner taro corms ranged between 1,0286 - 1,0667 g/cm 3 and 1,0474 - 1,1027 g/cm 3 . The starch content of early Ha Bac Taro corms and whiter inner taro corms ranged from 13,68 - 21,08% and 19,53 - 26,52%. Higher starch content was found in whiter inner taro corms than in early Ha Bac Taro corms. The regressive equation show correlation between starch content and density of early Ha Bac taro corms Y = 203,72 X - 195,99; (R 2 = 0.9871) and whiter inner taro corms Y = 121,58 X - 106,84; (R 2 = 0.8972). A relatively significant high positive correlation between starch content and density profiles expressed as r = 0.99 and r = 0.95 of taro corms was observed. Keywords: Regression, taro, density, starch, correlation. I. ĐẶT VẤN ĐỀ Cây khoai môn - sọ tên khoa học Colocasia esculenta (L.) Schott, thuộc họ ráy (Araceae), chi Colocasia, loài Colocasia esculenta (L.) Schott, được trồng chủ yếu ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới [6], [7]. Củ là bộ phận có giá trị sử dụng chính của cây. Thành phần chủ yếu trong củ khoai môn - sọ là tinh bột, chúng chiếm tới 60 - 70% tổng lượng chất khô. Một số nghiên cứu gần đây cho thấy tinh bột khoai môn - sọ có kích thước nhỏ, dễ hấp thụ, rất phù hợp cho những người rối loạn tiêu hoá, ăn kiêng và những người dị ứng với sữa [2], [3],[5]. Hàm lượng tinh bột là một chỉ tiêu quan trọng đánh giá chất lượng củ khoai môn - sọ và các loại cây có củ giàu tinh bột khác. Việc xác định chính xác hàm lượng tinh bột của củ thường được tiến hành trong phòng thí nghiệm tốn khá nhiều thời gian. Những nghiên cứu về mối tương quan giữa hàm lượng tinh bột và khối lượng riêng của củ sắn, dong riềng đã được sử dụng để đánh giá chất lượng nguyên liệu trong công nghiệp sản xuất tinh bột [1]. Xác định quan hệ tương quan giữa hàm lượng tinh bột và khối lượng riêng của củ khoai môn - sọ sẽ giúp cho người trồng chọn thời điểm thu hoạch thích hợp, thu được củ có năng suất chất lượng tốt nhất, đồng thời giúp cho các nghiên cứu bảo quản, chế biến thuận lợi và hiệu quả. II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1. Vật liệu nghiên cứu - Củ khoai sọ tươi (giống khoai Sọ sớm Hà Bắc) mua tại ruộng ở Bắc Ninh khi củ 5 tháng tuổi. Các củ con được tách tự do khỏi củ cái, chọn củ có khối lượng lớn hơn 50 g, đồng đều về hình dáng và mầu sắc bên ngoài, loại bỏ các củ thối, củ cái. Củ được rửa sạch dưới vòi nưc loi b t cát bNn.  c qua êm  iu kin bình thưng  loi b ht Nm trên b mt, sau ó ưa vào khay nha h np bo qun  15 0 C và s dng không quá 7 ngày. - C khoai môn (ging Môn rut trng) mua  Lng Sơn khi c 8 tháng tui (mt ngày sau thu hoch) loi b các c con, các bưc x lý như i vi c khoai s. 2. Phương pháp nghiên cứu 2.1. Phương pháp xác định khối lượng riêng của củ khoai môn - sọ trên cơ sở xác định khối lượng và thể tích: P (g/cm 3) = m V = n m m m − m: Lưng cân ca c khoai môn - s trong không khí (g). m n: Lưng cân ca c khoai môn - s trong nưc ct 20 o C (g). V: Th tích mà khi lưng c chim ch trong nưc ct 20 o C (1 g = 1 cm 3 ). 2.2. Phương pháp xác định hàm lượng tinh bột trong củ khoai môn - sọ theo phương pháp Bectrand [4] C khoai môn - s sau khi xác nh khi lưng riêng loi b v, cân khi lưng c và xác nh hàm lưng tinh bt (loi b nhng c khác v mu tht c). Hàm lưng tinh bt trong c tươi tính theo công thc: TB (%) = m c * C/m m c : Lưng cân ca c khoai môn - s ã tách v (g). C: Hàm lưng tinh bt có trong c khoai môn - s ã tách v (%). 2.3. Xử lý số liệu bằng phương pháp toán học Xây dng phương trình hi quy th hin quan h tương quan gia hàm lưng tinh bt (Y i ) và khi lưng riêng (X i ) ca c khoai môn - s bng thut toán hi qui (Regression) trên Excel. Kim tra phương trình hi qui theo tiêu chuNn Fisher (F) ưc lp trên chương trình Data Analysis vi F - Test Two - Sample for Variances. Xác nh sai s trung bình v hàm lưng tinh bt ca khoai môn - s, tính t phương trình và thc nghim bng xác sut thng kê: Sai s trung bình: SS tb = ∆ tb ± 2 SD. Trong ó:  lch trung bình: ∆ tb = 1/n 30 i 1= ∑ /∆ i / ( lch tng thí nghim: ∆ i = Y tính - Y i)  lch chuNn: SD = 30 2 i i 1 1 n 1 n s = − ∑ (Phương sai: S i = ∆ i ∆ tb ; n = 30) III. KT QU VÀ THẢO LUẬN 1. Xác định khối lượng riêng và hàm lượng tinh bột trong củ khoai môn - sọ Kết quả xác định khối lượng riêng và hàm lượng tinh bột trong củ khoai môn - sọ được biểu diễn trên bảng 1. Bảng 1. Trung bình khối lượng riêng và hàm lượng tinh bột trong củ khoai môn - sọ (2 năm 2005 và 2006) KHOAI SỌ KHOAI MÔN TT mẫu Khối lượng riêng (g/cm 3 ) Hàm lượng tinh bột (% kl củ tươi) TT mẫu Khối lượng riêng (g/cm 3 ) Hàm lượng tinh bột (% kl củ tươi) 1 1,0286 13,68 1 1,0474 19,53 2 1,0291 13,90 2 1,0478 19,61 3 1,0317 14,27 3 1,0497 19,98 4 1,0325 14,61 4 1,0498 20,04 5 1,0347 14,87 5 1,0531 20,87 6 1,0393 15,28 6 1,0537 20,95 7 1,0402 15,45 7 1,0561 21,36 8 1,0409 15,56 8 1,0587 21,73 9 1,0425 16,25 9 1,0591 21,91 10 1,0428 16,32 10 1,0632 22,42 11 1,0443 16,57 11 1,0634 22,51 12 1,0459 16,81 12 1,0645 22,81 13 1,0446 17,31 13 1,0665 23,99 14 1,0477 17,59 14 1,0681 24,32 15 1,0479 17,65 15 1,0698 24,39 16 1,0492 17,98 16 1,0719 24,40 17 1,0497 18,12 17 1,0735 24,52 18 1,0521 18,46 18 1,0747 24,59 19 1,0542 18,61 19 1,0763 24,63 20 1,0557 18,87 20 1,0781 24,71 21 1,0559 18,91 21 1,0787 24,73 22 1,0566 19,22 22 1,0795 24,80 23 1,0568 19,31 23 1,0823 24,89 24 1,0575 19,59 24 1,0851 24,97 25 1,0589 19,63 25 1,0886 25,04 26 1,0591 20,02 26 1,0926 25,21 27 1,0602 20,04 27 1,0970 25,93 28 1,0613 20,31 28 1,0989 26,12 29 1,0624 20,72 29 1,1001 26,24 30 1,0667 21,08 30 1,1027 26,52 T bng 1 cho thy: Khi lưng riêng ca c khoai s là 1,0286 - 1,0667 g/cm 3 nh hơn so vi khoai môn (1,0474 - 1,1027 g/cm 3) , hàm lưng tinh bt trong c khoai s t 13,68 - 21,08% thp hơn so vi khoai môn (19,53 - 26,52%). S tích t tinh bt trong c ph thuc vào ging, iu kin canh tác và thi im thu hoch, các ging khoai s thưng có thi gian sinh trưng (5 tháng) ngn hơn các ging khoai môn (8 tháng) nên hàm lưng cht khô (khi lưng riêng và hàm lưng tinh bt) trong c ca các ging khoai môn thưng cao hơn trong c khoai s. C khoai môn - s có khi lưng riêng càng ln thì hàm lưng tinh bt càng cao. iu này cho thy hàm lưng tinh bt t l thun vi khi lưng riêng ca c và mc  nh hưng ca khi lưng riêng ti hàm lưng tinh bt là khá ln, trung bình 0,01 g/cm 3 tương ng vi 1,94% tinh bt i vi khoai s và 1,26% tinh bt i vi khoai môn.  khong khi lưng riêng gn tương ương thì hàm lưng tinh bt trong c khoai môn ln hơn khoai s là do c tính ging khác nhau và do t l v ca c khoai s nhiu hơn khoai môn. 2. Quan hệ tương quan giữa hàm lượng tinh bột và khối lượng riêng của củ khoai môn - sọ 2.1. Tương quan giữa hàm lượng tinh bột và khối lượng riêng của củ khoai sọ T kt qu thc nghim trong bng 1 bng thut toán hi qui trên Excel thu ưc kt qu ưc biu din trên  th 1 và phương trình (*). Y = 203.72 X - 195.99 R 2 = 0.9871 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 Mèi t−¬ng quan gi÷a hµm l−îng tinh bét vµ khèi l−îng riªng cña khoai sä Hµm l−îng tinh bét (% khèi l−îng) Khèi l−îng riªng (g/cm ) 3 Đồ thị 1. Đồ thị mối tương quan giữa hàm lượng tinh bột và khối lượng riêng của củ khoai sọ. Phương trình hi qui th hin mi tương quan gia hàm lưng tinh bt và khi lưng riêng ca khoai s: Y = 203,72 X - 195,99 (*) Trong ó: X: Khi lưng riêng ca c khoai s (g/cm 3 ). Y: Hàm lưng tinh bt ca c khoai s (% khi lưng). T  th 1 ta có h s tương quan (r = 0,99; R 2 = 0,9871) cho thy: Khi lưng riêng (X) có tương quan thun và có mc  nh hưng khá ln ti hàm lưng tinh bt trong c khoai s (Y). * Kim tra phương trình hi qui: Thay các giá tr khi lưng riêng (X i )  bng 1 vào phương trình (*), tính ưc các giá tr hàm lưng tinh bt (Y tính ) trên Excel. Kt qu sai s trung bình v hàm lưng tinh bt ca khoai s ưc tính t phương trình (*) và thc nghim: SS tb = 0,20 ± 0,05 (% theo khi lưng c). Nạp số liệu Y i và Y tính vào chương trình Data Analysis với F - Test Two - Sample for Variances tìm được F tính và F bảng , kết quả trong bảng 2. Bảng 2. Kết quả kiểm tra F phương trình hồi quy (*) Variable 1 Variable 2 Mean 17.56633333 17.569676 Variance 4.690872299 4.63020269 Observations 30 30 df 29 29 F 1.013103014 P (F<=f) one - tail 0.486139201 F Critical one - tail 1.860811434 Kt qu cho thy: F tính ≈ 1,01 < F bng ≈ 1,86 do ó phương trình hi quy (*) tương thích vi thc nghim.  tin cy gia kt qu tính so vi thc nghim > 95% (p < 0,05). 2.2. Quan hệ tương quan giữa hàm lượng tinh bột và khối lượng riêng của củ khoai môn Tin hành x lý s liu thc nghim trong bng 1 tương t như i vi khoai s, quan h tương quan gia hàm lưng tinh bt vi khi lưng riêng ca c khoai môn ưc biu din qua  th 2 và phương trình (**). Phương trình hi qui th hin mi tương quan gia hàm lưng tinh bt và khi lưng riêng ca khoai môn: Y = 121,58 X - 106,84 (**) Đồ thị 2. Đồ thị thể hiện mối tương quan giữa hàm lượng tinh bột và khối lượng riêng của củ khoai môn Mối tương quan giữa hàm lượng tinh bột và khối lượng riêng của khoai môn Y = 121.58 X - 106.84 R 2 = 0.8972 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 1.0400 1.0500 1.0600 1.0700 1.0800 1.0900 1.1000 1.1100 Khối lượng riêng (g/cm 3 ) Hàm lượng tinh bột (% khối lượng) T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam 6 T  th ta có h s tương quan ca khoai môn (r= 0,95, R 2 = 0,8972) cho thy: Khi lưng riêng có tương quan thun và nh hưng khá ln ti hàm lưng tinh bt trong c khoai môn. * Kim tra phương trình hi qui: Tương t như i vi khoai s kt qu cho thy F tính ≈ 1,16 < F bng ≈ 1,86 do ó phương trình hi quy (**) tương thích vi thc nghim. Sai s trung bình v hàm lưng tinh bt ca khoai môn ưc tính t phương trình (**) và thc nghim là: 0,57 ± 0,14 (% theo khi lưng).  tin cy gia kt qu tính so vi thc nghim > 95% (p < 0,05). IV. KẾT LUẬN VÀ Đ N GHN 1. Kết luận C khoai S sm Hà Bc có khi lưng riêng t 1,0286 - 1,0667 g/cm 3 và hàm lưng tinh bt 13,68 - 21,08% (khi lưng c tươi). C khoai Môn rut trng có khi lưng riêng t 1,0474 - 1,1027 g/cm 3 và hàm lưng tinh bt 19,53 - 26,52% (khi lưng c tươi). Phương trình hi qui th hin mi tương quan gia hàm lưng tinh bt và khi lưng riêng ca khoai s: Y = 203,72 X - 195,99. (R 2 = 0,9871); ca khoai môn Y = 121,58 X - 106,84. (R 2 = 0,8972). Khi lưng riêng ca khoai môn - s có tương quan thun và cht vi hàm lưng tinh bt (r = 0,99 và r = 0,95). Mc  nh hưng ca khi lưng riêng ti hàm lưng tinh bt ca khoai s ln hơn i vi khoai môn (r = 0,99 > r = 0,95). 2. Đề nghị Da trên cơ s xác nh khi lưng riêng ca c khoai môn - s, xác nh hàm lưng tinh bt t ó xác nh thi im thu hoch thích hp.  xác nh nhanh và ơn gin khi lưng riêng ca c vi  chính xác tương i ta có th s dng công thc: P = 1 2 m v v − (trong ó: V 1 th tích nưc ban u; V 2 th tích nưc sau khi cho khoai môn - s). TÀI LIU THAM KHO 1 Bùi Đức Hợi và đồng tác giả, 2007. K thut ch bin lương thực. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, Tập 2, trang 271 - 272. 2 guyễn Thị gọc Huệ, Đinh Thế Lộc, 2005. Cây có củ và kỹ thuật thâm canh khoai môn - sọ, Nhà xuất bản Lao Động xã hội, quyển 3. 3 guyễn Thị gọc Huệ, guyễn Văn Viết, 2004. Tài nguyên di truyền khoai môn - sọ ở Việt Nam, Nhà xuất bản Nông nghiệp. T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam 7 4 Hà Duyên Tư, 1996. Quản lý và kiểm tra chất lưng thc phNm, i hc Bách khoa Hà N i, trang 170 - 173. 5 Chiun - C.RogerWang et al, 1997. Study of physicochemical properties of taro starch from different genera, Food Science 24: 282 - 284. 6 Inno Onwueme, 1999. Taro cultivation in Asia and the Pacific, FAO. Regional office for Asia and the Pacific. Bangkok, Thailand. 7 Joseph A. Maga, 1992. Taro: Composition and food uses, Food Reviews International 8: 443 - 473. N gưi phn bin: N guyn Văn Vit . XÁC ĐỊNH QUAN HỆ TƯƠNG QUAN GIỮA HÀM LƯỢNG TINH BỘT VÀ KHỐI LƯỢNG RIÊNG CỦA CỦ KHOAI MÔN - SỌ (Colocasia esculenta (L. ) Schott) BẰNG PHƯƠNG TRÌNH HỒI. mối tương quan giữa hàm lượng tinh bột và khối lượng riêng của củ khoai môn Mối tương quan giữa hàm lượng tinh bột và khối lượng riêng của khoai môn