Nghiên ứu hoàn thiện quy trình công nghệ chế biến tối thiểu khoai tây

78 Bảng 3.16: Biến đổi hàm lượng vitamin C của khoai tõy chế biến tối thiểu trong quỏ trỡnh bảo quản mg% .... 83 Bảng 3.20: Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến chất lượng của khoai tõy c

trờng đại học bách khoa hà nội

trờng đại học bách khoa hà nội

Tôi xin chân thành cảm ơ n Trung tâm Sau ại học, Viện Công nghệ đ sinh học & thực phẩm - Đ ại học Bách khoa Hà Nội ã tạo mọi đ điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành bản luận văn

nông nghiệp & Công nghệ sau thu hoạch) ã tạo mọi iều kiện thuận lợi nhất đ đ trong quá trình thực hiện các nghiên cứu liên quan ến luận v đ ăn

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy PGS.TS Nguyễn Xuân

Phương (Bộ môn Công nghệ sau thu hoạch, Viện Công nghệ sinh học & thực

phẩm - Đ ại học Bách khoa Hà Nội) ã tận tình giúp ỡ chỉ bảo đ đ để tôi hoàn thành bản luận văn này

-Đ ặc biệt, tôi muốn cám n sinh viên Bùi Thị Ph ng, lớp CNTP2 K48, ơ ươ

Đ ại học Bách khoa Hà Nội ã tham gia thực hiện và giúp tôi hoàn thành luận đ

văn này.

Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn gia đ ình, bạn bè và ồng nghiệp đ

thực hiện đề tài

Nguyễn Thị Khả

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG 3

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 5

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 7

MỞ ĐẦU 8

PHẦN I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 10

1.1 TÌMHIỂUCHUNGVỀRAUQUẢ CHẾ BIẾN TỐI THIỂU 10

1.1.1.Khái niệm về rau quả chế biến tối thiểu 10

1.1.2 Giá trị dinh dưỡng và tính an toàn của rau quả chế biến tối thiểu 12 1.1.3 Những biến đổi của rau quả chế biến tối thiểu 13

1.1.3.Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau quả chế biến tối thiểu 18

1.2 NGUYÊNLIỆUKHOAI TÂY 20

1.2.1 Cây khoai tây 20

1.2.2 Củ khoai tây 23

1.2.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ khoai tây 28

1.3 KHOAI TÂYCHẾ BIẾN TỐI THIỂU 30

1.3.1 Tình hình nghiên cứu về công nghệ chế biến tối thiểu khoai tây trên thế giới 30

1.3.2 Tình hình nghiên cứu chế biến tối thiểu khoai tây trong nước 35

1.3.3 Các chất chống oxy hoá biến màu khoai tây chế biến tối thiểu 36

1.3.4 Các loại bao bì sử dụng trong chế biến tối thiểu khoai tây 39

PHẦN II: VẬT LI ỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 42

2.1 NGUYÊNVẬTLIỆU 42

2.2.PHƯƠNGPHÁP NGHIÊNCỨU 43

2.2.1 Phương pháp thí nghiệm 43

2.2.2 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu chất lượng của khoai tây 44

PHẦN III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 49

3.1.ĐẶCTÍNH LÝ HOÁCỦAKHOAI TÂY NGUYÊNLIỆU 49

3.2 NGHIÊNCỨU ẢNH HƯỞNG CỦACÁCCHẤT CHỐNGOXY HOÁĐẾN CHẤT LƯỢNGKHOAI TÂYCHẾ BIẾN TỐI THIỂUTRONG QUÁ TRÌN H BẢO QUẢN 50

3.2.1 Ảnh hưởng của nồng độ các chất chống nâu hoá 50

3.2.2 Ảnh hưởng của các chất chống nâu hoá 53

3.3 NGHIÊNCỨU ẢNH HƯỞNG CỦA DẠNG ĐỊNHHÌNH,NỒNG ĐỘVÀTHỜI GIANXỬLÝCHỐNGNÂU HOÁĐẾN CHẤT LƯỢNGKHOAI TÂYCHẾ BIẾN TỐI THIỂU 61

3.3.1 Ảnh hưởng của dạng định hình và nồng độ dung dịch NaHSO3 61

3.3.2 Ảnh hưởng của dạng định hình và thời gian xử lý NaHSO3 64

3.3.3 Ảnh hưởng của đa yếu tố nồng độ và thời gian xử lý NaHSO3 66

3.3.4 Ảnh hưởng của đa yếu tố nồng độ và thời gian xử lý chất chống nâu hoá và dạng định hình 75

3.4 NGHIÊNCỨU ẢNH HƯỞNG CỦA LOẠIVÀĐỘDÀY BAO BÌĐẾN CHẤT LƯỢNGKHOAI TÂYCHẾ BIẾN TỐI THIỂU 82

3.5.ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ BẢO QUẢN ĐẾN CHẤT LƯỢNGKHOA I TÂYCHẾ BIẾN TỐI THIỂU 84

3.6.ĐÁNHGIÁCHẤT LƯỢNG CẢMQUAN KHOAI TÂYCHẾ BIẾN TỐI THIỂU 89

3.7 QUY TRÌNH CÔNGNGHỆ 93

PHẦN IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 96

TÀI LIỆU THAM KHẢO 98

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC ẢNGB BIỂU

Bảng 1.1: Cường độ hô hấp của khoai tây chế biến tối thiểu ở các dạng

định hình và nhiệt độ khác nhau 14

Bảng 1.2: Thành phần dinh dưỡng trong 100 gam khoai tây nguyên liệu 25

Bảng 1.3: Sản lượng khoai tây thế giới từ năm 1991 đến 2007 28

Bảng 1.4: Sản xuất khoai tây ở một số vùng trên thế giới năm, 2007 29

Bảng 1.5: Một số quốc gia đứng đầu về sản lượng khoai tây năm 2007 29

Bảng 3.1: Các chỉ tiêu lý hoá của nguyên liệu 49

Bảng 3.2: Ảnh hưởng của nồng các chất chống nâu hoá đến chất lượng khoai tây chế biến tối thiểu 51

Bảng 3.3: Hao hụt khối lượng của các mẫu xử lý trong quá trình bảo quản ở 30C, % 54

Bảng 3.4: Tổng sự thay đổi màu sắc ( E) của các mẫu xử lý trong ∆ quá trình bảo quản ở 30C 55

Bảng 3.5: Hàm lượng vitamin C của các mẫu xử lý trong quá trình bảo quản ở 30C, mg% 56

Bảng 3.6: Hàm lượng đường khử tổng số của các mẫu xử lý trong quá trình bảo quản ở 30C, % 58

Bảng 3.7: Hàm lượng axit của các mẫu xử lý trong quá trình bảo quản ở 30C,% 59

Bảng 3.8: Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch NaHSO3đến chất lượng khoai tây chế biến tối thiểu sau 8 ngày bảo quản , ở 30C 62

Bảng 3.9: Ảnh hưởng của thời gian xử lý dung dịch NaHSO3 đến chất lượng khoai tây chế biến tối thiểu sau 8 ngày bảo quản , ở 30C 65

Bảng 3.10: Tối ưu hoá quá trình xử lý chất nâu hoá theo nồng độ và

thời gian xử lý đối với sản phẩm dạng con chì 68

Bảng3.11: Tối ưu hoá quá trình xử lý chất nâu hoá theo nồng độ và

thời gian xử lý đối với sản phẩm dạng lát 72

Bảng3.12: Tối ưu hoá quá trình xử lý chất nâu hoá theo nồng độ và

thời gian xử lý đối với sản phẩm dạng khối 74

Bảng 3.15: Hao hụt khối lượng của khoai tây chế biến tối thiểu trong

quá trình bảo quản (%) 77

Bảng 3.15: Biến đổi màu sắc của khoai tây chế biến tối thiểu trong

quá trình bảo quản (∆E) 78

Bảng 3.16: Biến đổi hàm lượng vitamin C của khoai tây chế biến tối thiểu

trong quá trình bảo quản (mg%) 79

Bảng 3.17: Hàm lượng đường khử tổng số của khoai tây chế biến tối thiểu

trong quá trình bảo quản (%) 80

Bảng 3.18: Hàm lượng axit tổng số của khoai tây chế biến tối thiểu

Bảng 3.19: Ảnh hưởng của loại và độ dày bao bì đến chất lượng khoai

tây chế biến tối thiểu 83

Bảng 3.20: Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến chất lượng của khoai tây

chế biến tối thiểu trong quá trình bảo quản 85

Bảng 3.21: Chất lượng cảm quan khoai tây chế biến tối thiểu dạng lát 90

Bảng 3.22: Đánh giá chất lượng cảm quan khoai tây chế biến tối thiểu

dạng khối 91

Bảng 3.23: Đánh giá chất lượng cảm quan khoai tây chế biến tối thiểu

dạng con chì 91

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1: Quả chế biến tối thiểu 10

Hình 1.2: Rau chế biến tối thiểu 11

Hình 1.3:Phản ứng nâu hóa xúc tác bởi enzim polyphenoloxidaza 16

Hình 1.4: Sự biến đổi màu do phản ứng nâu hóa ở khoai tây và táo cắt 17

Hình 1.5: Doanh thu rau quả chế biến tối thiểu tại Mỹ 19

Hình 1.6: Thành phần dinh dưỡng trong 100 gam khoai tây luộc cả vỏ 25

Hình 1.7: Sơ đồ quy trình chế biến tối thiểu khoai tây 31

Hình 1.8: Cơ chế tạo thành hợp hợp chất menalin từ tyrozin 37

Hình 1.9: Cơ chế ngăn cản sự tạo thành hợp chất màu của sunphit 38

Hình 1.10: Cơ chế ngăn cản sự tạo thành hợp chất màu của axit ascorbic 38

Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý làm việc của hệ thống đo cường độ hô hấp dòng 44

Hình 3.1: Sự biến đổi tỷ lệ hao hụt của các mẫu xử lý trong quá trình

bảo quản ở 30C 54

Hình 3.2: Sự biến đổi màu sắc của các mẫu xử lý trong thời gian bảo quản ở 30C 55

Hình 3.3: Sự biến đổi thành phần Vitamin C của các mẫu xử lý trong quá trình bảo quản ở 30C 56

Hình 3.4: Sự biến đổi hàm lượng đường khử tổng số của các mẫu xử lý trong quá trình bảo quản ở 30C 58

Hình 3.5: Sự biến đổi hàm lượng axit của các mẫu xử lý trong quá trình 59

Hình 3.6: Sự biến đổi cường độ hô hấp của các mẫu xử lý, bảo quản ở 30C 76 Hình 3.7: Sự biến đổi chỉ số tổn thất khối lượng các mẫu xử lý của 3 dạng định hình trong quá trình bảo quản ở 30C 77

Hình 3.8: Sự biến đổi màu sắc của các mẫu xử lý của 3 dạng định hình trong quá trình bảo quản ở 30C 78

Hình 3.9: Sự biến đổi lượng vitamin C các mẫu xử lý của 3 dạng định hình

Hình 3.10: Sự biến đổi lượng đường các mẫu xử lý của 3 dạng định hình

Hình 3.11: Sự biến đổi lượng axit các mẫu xử lý của 3 dạng định hình trong

quá trình bảo quản ở 30C 81 Hình 3.12: Biểu đồ so sánh tỷ lệ giảm khối lượng (%) theo thời gian bảo quản

ở các nhiệt độ khác nhau 86 Hình 3.13: Sự biến đổi màu sắc (ΔE) theo thời gian bảo quản ở các nhiệt độ

khác nhau 86 Hình 3.14: Sự thay đổi hàm lượng vitamin C (mg%) theo thời gian bảo quản

ở các nhiệt độ khác nhau 86 Hình 3.15: Sự thay đổi hàm lượng đường (%) theo thời gian bảo quản ở các

nhiệt độ khác nhau 87 Hình 3.16: Sự thay đổi hàm lượng axit hữu cơ (%) theo thời gian bảo quản ở

các nhiệt độ khác nhau 87

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

-Association

MỞ ĐẦU

Rau quả là một nguồn thực phẩm rất quan trọng và cần thiết trong khẩu phần ăn của con người trên toàn thế giới Rau quả không những cung cấp các vitamin, khoáng chất mà chúng còn là chất xơ tiêu hoá tốt nhất cho cơ thể

Nó như một nhân tố tích cực làm tăng dinh dưỡng, tuổi thọ của con người Do

Xã hội ngày càng phát triển, nhu cầu của con người về thực phẩm ngày càng cao Họ không những đòi hỏi thực phẩm có chất lượng tốt mà phải có tính tiện lợi, an toàn và giảm thiểu được thời gian chuẩn bị Do vậy đã hình thành một trào lưu quốc tế mới về nghiên cứu và thương mại hoá thực phẩm tối thiểu, đặc biệt là các sản phẩm rau quả chế biến tối thiểu (minimally processing fruits and vegetables) hay rau quả cắt (fresh-cut fruits and vegetables) Theo Hiệp hội sản phẩm dạng cắt quốc tế (IFPA), rau quả chế biến tối thiểu là một trong những sản phẩm có tốc độ tăng trưởng nhanh nhất

ở thị trường Mỹ Giá trị thương mại của rau quả chể biến tối thiểu tăng mạnh

từ 3,3 tỷ USD năm 1994 lên 11 tỷ năm 2000 và 15 tỷ USD năm 2005

Ở Việt Nam, rau quả chế biến tối thiểu là một xu thế mới và sẽ là tất yếu theo quá trình phát triển của xã hội Gần đây, các sản phẩm rau quả chế

thống siêu thị lớn như Metrô Các sản phẩm này đẵ bắt đầu được người tiêu dùng ưa thích và sẵn sàng trả tiền để mua thay cho việc mua nguyên củ,

Các cơ sở sơ chế và chế biến đã bắt đầu cung cấp ra thị trường loại sản phẩm dạng này, nhưng chất lượng chưa cao và chủ yếu tiêu thụ trong ngày Vì vậy việc nghiên cứu hoàn thiện công nghệ chế biến tối thiểu rau quả ở nước ta là rất cần thiết

Khoai tây là một loại cây trồng vụ đông có giá trị dinh dưỡng, giá trị kinh tế cao, sản lượng lớn Khoai tây có thời gian sinh trưởng ngắn, tính thích ứng rộng, nên được trồng ở khắp các vùng miền trong cả nước Thành phần dinh dưỡng của khoai tây tương đối toàn diện Nó không chỉ là một loại lương thực có thể dùng thay thế các loại ngũ cốc mà còn là một loại thực phẩm, một loại rau củ tương đối thông dụng trong các bữa ăn gia đình, nhà

của các loài thực vật” và Liên hợp quốc đã quyết định chọn năm 2008 là năm quốc tế về khoai tây

Xuất phát từ cơ sở khoa học và thực tiễn trên, chúng tôi lựa chọn đề tài:

+ Mục đích của đề tài:

Hoàn thiện quy trình công nghệ chế biến tối thiểu khoai tây với các dạng sản phẩm khác nhau Sản phẩm tạo ra phải có chất lượng tốt, tiện lợi khi

sử dụng và đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm

+ Nội dung của đề tài và các vấn đề cần giải quyết:

1 Xác định các chỉ tiêu hoá lý của khoai tây nguyên liệu

2 Nghiên cứu lựa chọn loại hoá chất, nồng độ và thời gian xử lý phù hợp với các dạng sản phẩm khoai tây chế biến tối thiểu

3 Nghiên cứu lựa chọn loại và độ dày bao bì phù hợp với sản phẩm khoai tây chế biến tối thiểu

tối thiểu

5 Đánh giá chất lượng sản phẩm khoai tây chế biến tối thiểu

6 Quy trình công nghệ chế biến khoai tây tối thiểu

PHẦN I: ỔNGT QUAN TÀI LIỆU

1.1 TÌM HIỂU CHUNG VỀ RAU QUẢ CHẾ BIẾN TỐI THIỂU

1.1.1.Khái niệm về rau quả chế biến tối thiểu

Rau quả chế biến tối thiểu (minimally processing fruits and vegetables)

-mức ít nhất và “sẵn sàng để ăn” hay “sẵn sàng để nấu” Theo nhiều tác giả, rau quả chế biến tối thiểu hay rau quả cắt được hiểu theo các cách khác nhau:

• Chế biến tối thiểu là việc xử lý ít nhất để đạt được mục đích sử dụng

• USDA và FDA định nghĩa rau quả chế biến tối thiểu là sản phẩm được cắt, định hình tươi, rửa, đóng gói và bảo quản ở điều kiện lạnh Sản

quá trình xử lý nhiệt, xử lý với chất phụ gia hay chất bảo quản [20]

• Hiệp hội sản phẩm dạng cắt quốc tế (IFPA) định nghĩa “rau quả chế biến tối thiểu được cắt tỉa, gọt vỏ, rửa và cắt định hình thành dạng có thể dùng được 100% sau đó đóng gói và bảo quản” Rau quả chế biến tối thiểu thường có giá trị dinh dưỡng cao, thuận tiện và có lợi cho sức khỏe trong khi vẫn duy trì được trạng thái tươi như mong muốn của người tiêu

Hình 1.1: Quả chế biến tối thiểu

Hình 1.2: Rau chế biến tối thiểu

Ưu điểm của rau quả chế biến tối thiểu là đã được chế biến sẵn nên người dùng không cần phải nhặt, rửa hay thái Hiện nay, các khâu này thường được thực hiện ở nhà hay tại các nhà hàng và đều có nguy cơ lây nhiễm các tác nhân gây ngộ độc thực phẩm Việc sử dụng các sản phẩm rau quả chế biến tối thiểu là giải pháp hợp lý và cần thiết để giảm tối đa sự tiếp xúc với thực phẩm, hạn chế các mối nguy hiểm của các tác nhân gây bệnh nhiễm vào thực phẩm và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm Mặt khác, rau quả chế biến tối thiểu được sản xuất tập trung nên tận dụng phế liệu sử dụng cho các mục đích khác như: chế biến thức ăn gia súc, phân bón…, đồng thời hạn chế rác thải gây ô nhiễm môi trường

Trong hướng dẫn chế độ ăn hàng ngày của người Mỹ năm 2005 khuyến cáo mọi người nên ăn nhiều rau quả hơn các thực phẩm khác [33] Tuy nhiên việc cung cấp đủ lượng rau quả tươi cho nhu cầu này rất khó khăn, đặc biệt ở các khu đô thị, thành phố tập trung đông dân cư Sự phát triển của rau quả chế biến tối thiểu giúp loại bỏ được khó khăn này và giúp người tiêu dùng dễ

dàng lựa chọn chế độ ăn nhiều rau quả Ăn nhiều rau quả tốt cho sức khỏe: giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch, bệnh tiểu đường loại 2, áp huyết cao, nhiều loại bệnh ung thư và giúp duy trì trọng lượng cơ thể

1.1.2 Giá trị dinh dưỡng và tính an toàn của rau quả chế biến tối thiểu

Đã có rất nhiều nghiên cứu về giá trị dinh dưỡng của rau quả chế biến tối thiểu Nghiên cứu của TS Gil và TS Kader đã chỉ ra rằng [24]: Không có

sự biến đổi đáng kể nào về các chất dinh dưỡng quan trọng (vitamin C, vitamin A…) do quá trình chế biến tối thiểu hay trong thời hạn sử dụng của sản phẩm Thông thường, sản phẩm rau quả chế biến tối thiểu thối hỏng trước khi bị mất nhiều chất dinh dưỡng Sự tổn thất chất dinh dưỡng theo thời gian sau khi thu hoạch là một quá trình tự nhiên trong cả sản phẩm để nguyên hay chế biến tối thiểu Chất lượng dinh dưỡng của sản phẩm thường đạt tối ưu ngay sau khi thu hoạch Công nghệ đóng gói thường không làm đẩy nhanh sự hao hụt chất dinh dưỡng của sản phẩm trừ khi dùng công nghệ không đúng

bất lợi nào đến chất lượng dinh dưỡng của rau quả chế biến tối thiểu

khoai tây vẫn tiếp tục tổng hợp vitamin C sau khi chế biến tối thiểu

Rau quả chế biến tối thiểu được chế biến trong điều kiện đảm bảo vệ sinh nên sản phẩm cuối cùng cũng đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm Sản phẩm này không cần phải rửa lại mà có thể sử dụng ngay TS Linda Harris, một chuyên gia về an toàn vệ sinh an toàn thực phẩm tại trường đại học Califorlia, cho biết: “Rất an toàn khi ăn sản phẩm rau được đóng trong túi Rau salad thường được sơ chế trong điều kiện thuận lợi và sạch hơn bất kì bếp gia đình nào”

1.1.3 Những biến đổi của rau quả chế biến tối thiểu

Sau khi thu hoạch, rau quả không được cung cấp nước, chất khoáng và các chất dinh dưỡng cần thiết Tuy nhiên, tế bào rau quả vẫn tiếp tục hô hấp,

sử dụng đường và axit hữu cơ có sẵn và chúng sẽ nhanh chóng trở nên già cỗi

Sự tổn thất chất lượng sau thu hoạch là một hàm của quá trình hô hấp, quá trình chín (rau quả hô hấp đột biến), mất nước, biến đổi màu do enzim của bề mặt cắt, sự phá hủy bởi vi sinh vật, già hóa và tổn thất cơ học trong quá trình chế biến, vận chuyển, bảo quản và phân phối (Schlimme & Rooney, 1994; Watada & cộng sự, 1996) Quá trình chế biến tối thiểu làm tăng cường độ hô hấp, tổn thương tế bào khi đó enzim và cơ chất cô lập trong không bào sẽ trộn

do và diện tích bề mặt trên một đơn vị thể tích, đẩy nhanh việc mất nước và

sự phát triển của vi sinh vật (King & Bolin, 1989; Watada & cộng sự, 1990;

vị, biến đổi màu bề mặt cắt, mất màu, thối hỏng, tăng cường độ mất vitamin, giảm độ cứng và giảm thời gian bảo quản Vì vậy phải kiểm soát nhiệt độ thích hợp trong quá trình chế biến, bảo quản, phân phối để duy trì chất lượng của sản phẩm

1.1.3.1 Quá trình hô hấp

Rau quả là sinh vật sống và cần oxi để hô hấp, sản phẩm của quá

quá trình hô hấp yếm khí hay xuất hiện sự lên men Quá trình lên men tạo

ra cồn và aldehyt, làm mất mùi vị của sản phẩm (Camile, 2000) Khi tế bào

bị tổn thương, sản sinh ra lượng ethylene cao, kích thích quá trình hô hấp

Sự phá vỡ tinh bột làm đẩy nhanh chu trình Krebs và chuỗi vận chuyển electron (Brecht, 1995)

Cường độ hô hấp phụ thuộc vào nhiệt độ và dạng định hình Khi nhiệt

phẩm rau quả chế biến tối thiểu (Watada et al, 1996) Với cà chua, kiwi hệ số

định hình có kích thước càng nhỏ thì lượng tế bào bị tổn thương, bề mặt tiếp xúc với không khí càng lớn và cường độ hô hấp càng cao Điều này được thể hiện rõ hơn qua số liệu bảng sau:

Bảng 1.1: Cường độ hô hấp của khoai tây chế biến tối thiểu ở các dạng

hoocmon điều chỉnh độ chín Lượng ethylene sinh ra phụ thuộc độ chín, tổn thương cơ học (vết thương, vết thâm), lượng nước hao hụt, nhiệt độ và lượng

Rosen và Kader (1989) đã tiến hành nghiên cứu so sánh sự biến đổi sinh lý trong quá trình bảo quản giữa dạng nguyên quả và dạng chế biến tối thiểu của quả dâu tây và quả lê Kết quả cho thấy dâu tây khi chế biến tối

nguyên quả

lần so với dạng cắt để nguyên vỏ Khi để nguyên quả cho thấy không có sự

1.1.3.3 Sự phá hủy màng bảo vệ

Để để nghiên cứu cấu trúc tế bào thực vật có thể dùng kính hiển vi (loại quang học, điện tử hay nguyên tử), một số kỹ thuật xem hình ảnh và định vị khác (tia X, vi phân tích, v.v…) Việc hình dung và hiểu đúng cấu trúc có thể giúp giải thích quá trình phân hủy kết cấu mô tế bào (Alzamora & cộng sự, 2000; Soliva-Fortuny & cộng sự, 2003)

Chế biến tối thiểu làm mất màng bảo vệ dẫn đến sự chia cắt cấu trúc và

tổ chức tế bào, mất chức năng của tế bào bình thường Đây là nguyên nhân gây phản ứng nâu hóa tế bào, làm mất mùi vị, sản sinh ra oxi tự do, kích thích enzim phân hủy thành phần màng, sản sinh ra axit béo tự do bởi các enzim

hydrolaza, phospholipaza-D từ màng lipit (Lamikanra, 2002) Soliva-Fortuny

& cộng sự (2002; 2003) nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình chế biến tối thiểu và đóng gói điều biến không khí đến đặc tính cấu trúc, kết cấu của lê và

chất độc khi ở nồng độ cao và làm rối loạn sinh lý do làm tăng độ axit khi hòa tan trong tế bào trung gian, là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến sự thay đổi chất lượng cảm quan gây tổn thương cấu trúc mô tế bào

1.1.3.4 Phản ứng nâu hóa

Chế biến tối thiểu gây phá vỡ cấu trúc tế bào, biến màu bề mặt cắt và khi

tế bào bị phá vỡ tạo điều kiện cho cơ chất và oxidaza sẽ tiếp xúc với nhau Nâu hóa là yếu tố hạn chế trong bảo quản của các loại rau quả (Brecht, 1995) Phản

này chuyển hợp chất phenolic trong rau quả thành chất màu đen (Beauliu và Gorny) Phản ứng nâu hóa xảy ra do enzim PPO xúc tác theo hai giai đoạn: (1) Hydroxyl hóa monophenol thành o-diphenol

Hình 1.4: Sự biến đổi màu do phản ứng nâu hóa ở khoai tây và táo cắt 1.1.3.5 Tổng hợp chất trao đổi phụ

Khi chế biến tối thiểu dẫn đến các tế bào bị tổn thương, đồng thời xuất hiện phản ứng tự chữa lành vết thương bằng cách tổng hợp hợp chất phụ Hợp chất này phụ thuộc vào từng loài thực vật và ảnh hưởng đến mùi vị, cảm quan, giá trị dinh dưỡng và tính an toàn của sản phẩm chế biến tối thiểu (Brecht, 1995)

1.1.3.6 Sự thoát hơi nước

Bình thường, tế bào thực vật ở trạng thái cân bằng với khí quyển ở cùng nhiệt độ và độ ẩm Nhưng khi rau quả bị cắt hay gọt vỏ tế bào bị lộ ra bên ngoài và chính điều này làm tăng tốc độ bay hơi nước Tốc độ mất nước của bề mặt thực vật bị tổn thương so với không bị tổn thương khác nhau phụ thuộc vào từng loài (Watada & Qi, 1999)

Aguayo và cộng sự (2004) cho rằng tổn thất khối lượng do mất nước phụ thuộc vào từng dạng định hình Khi bề mặt tiếp xúc của dạng định hình

với không khí càng lớn thì sự mất nước càng lớn Họ đã tiến hành nghiên cứu với dưa và cho thấy tỷ lệ mất mát là 1,1% khi định hình ở dạng lát; 1,0% khi

nhiều hơn do có diện tích tiếp xúc với không khí lớn nhất và không còn tế bào biểu bì bảo vệ Đồng thời sự mất mát này cũng phụ thuộc vào từng loại giống, nhiệt độ bảo quản Đối với hai giống Piel de Sapo và Amarillo, tổn thất khối

1.1.3.7 Thối hỏng do vi sinh vật

Trong các túi rau quả chế biến tối thiểu tìm thấy một số vi sinh vật phát triển mạnh như vi khuẩn ưa ẩm vừa phải, vi khuẩn lactic, coliform, nấm men, nấm mốc Khi tăng vi sinh vật tổng số đồng nghĩa với việc tăng cường độ hô hấp trong thời gian bảo quản Chế biến tối thiểu gây tổn hại các mô và phá vỡ

tế bào, chính điều này cung cấp chất dinh dưỡng và môi trường thuận lợi cho hầu hết các loại vi sinh vật phát triển (Lamikanra, 2002)

Khi đóng gói điều biến khí có thể hạn chế sự phát triển của một số vi sinh vật, nhưng vẫn có một số tác nhân gây bệnh phát triển ở điều kiện này Quá trình cắt tỉa và rửa có thể loại trừ được một số vi sinh vật gây thối hỏng thông thường, nhưng vẫn có thể đưa vào một số tác nhân gây bệnh và tạo điều kiện cho chúng phát triển Do vậy, bảo quản ở nhiệt độ thấp là cần thiết để làm giảm được cường độ hô hấp, làm chậm sự thối hỏng đồng thời cũng làm chậm sự phát triển của vi sinh vật

1.1.3.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau quả chế biến tối thiểu trên thế giới

rộng lớn trên nhiều nước

Về rau, các sản phẩm chế biến tối thiểu rất đa dạng: xúp l xanh và ơtrắng, nấm, cà chua, khoai tây, cà rốt, bắp cải, hành, rau chân vịt, cần tây, dưa

lạc tiên…công nghệ chế biến tối thiểu hoàn chỉnh, thời hạn bảo quản sản

rất tốt loại quả này

Hình 1.5: Doanh thu rau quả chế biến tối thiểu tại Mỹ (IFPA)

trưởng nhanh nhất ở Mỹ Theo IFPA ước tính giá trị thương mại của rau quả chế biến tối thiểu tăng mạnh từ 3,3 tỷ USD năm 1994 lên 8,9 tỷ USD năm

2003 và cung cấp hơn 60% nhu cầu của người tiêu dùng, đến năm 2005 tăng

có bước nhảy vọt của ngành công nghiệp chế biến tối thiểu để có thể cung cấp rau quả đến từng hộ gia đình, trường học bằng các máy bán hàng tự động

1.1.3.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau quả chế biến tối thiểu trong

Chế biến tối thiểu ở Việt Nam cho đến thời điểm hiện nay chưa có công trình nghiên cứu nào công bố Trước đây TS Trần Thị Mai và cộng sự - Viện công nghệ sau thu hoạch đã nghiên cứu thăm dò về chế biến tối thiểu khoai

tây và cà rốt [5] Kết quả thu được rất khả quan, đã triển khai sản xuất thử tại doanh nghiệp Tuy nhiên thời gian bảo quản còn ngắn và còn nhiều vấn đề cần hoàn thiện thêm: bảo quản MAP, các biện pháp chống nâu hóa cho miếng khoai tây Gần đây, phân viện miền Nam đã bắt đầu nghiên cứu chế biến tối thiểu dừa, các kết quả nghiên cứu chưa được công bố

Hiện nay, trong hệ thống các siêu thị đã xuất hiện một số sản phẩm chế biến tối thiểu như khoai tây, rau hỗn hợp, măng, ngô bao tử, dứa, v.v… Hầu hết được nhập khẩu nên giá thành cao hay sản xuất ở một vài cơ sở nhỏ lẻ, không đảm bảo an toàn vệ sinh Yêu cầu cấp thiết đặt ra là phát triển công nghệ chế biến tối thiểu đối với một số loại rau quả, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của người tiêu dùng Tuy nhiên cần phải nghiên cứu, tìm hiểu kỹ những biến đổi xảy ra của rau quả sau khi chế biến tối thiểu trước khi đưa ra

1.2 NGUYÊN LIỆU KHOAI TÂY

1.2.1 Cây khoai tây

1.2.1.1.Nguồn gốc cây khoai tây

Solanaceae, có nguồn gốc từ vùng núi Andes của Bolivia và Peru, nơi mà có

cây này nhanh chóng thích nghi và sớm thành một thực phẩm chính tại thời

Độ, tới khu vực cao nguyên gần xích đạo của Java cho tới Ucraina [ 27]

Bộ rễ

Khoai tây (Solanum tuberosum) là một loại cây thảo mộc một mùa Trong sản xuất, khoai tây là cây trồng vụ đông, nhiệt độ tối ưu cho sự phát

là củ khoai, củ là phần phình to của thân chìm phía dưới mặt đất Chỗ phình

to là do sự di chuyển, tổng hợp và dự trữ carbohydrat của phần phía trên của cây Dựa vào phần thân cây và lá ở trên người ta có thể biết được lúc nào có thể thu hoạch được củ

Rễ khoai tây thuộc loại rễ chùm (trồng từ củ), có rễ cọc (khi trồng bằng hạt), từ rễ cọc phát triển ra nhiều rễ phụ khác Phần lớn rễ tập trung ở độ sâu

30 ÷ 40 cm, nhưng cũng có rễ ăn sâu tới 1,5 ÷ 2

m Ngoài ra rễ còn phát triển trên củ nhưng ngắn,

ít phân nhánh và cũng có chức năng như những

rễ khác Rễ khoai tây phát triển mạnh ở thời kỳ

ra hoa (ở dưới mặt đất lúc này đã hình thành củ và củ bắt đầu lớn) Rễ có nhiệm vụ hút nước và thức ăn từ đất để nuôi cây

Thân khoai tây mọc thẳng, đôi khi có cấu tạo dích dắc, có 3 ÷ 4 cạnh, cao trung bình từ 40 ÷ 70 cm Phụ thuộc vào giống, thời vụ, điều kiện chăm sóc v.v… mà chiều cao cây có thể khác nhau Thân cây thường có màu xanh hoặc xanh nhạt hay đậm, đôi khi có màu phớt hồng hoặc tím v.v… tùy thuộc vào từng giống Trên thân cây có lớp lông tơ mềm (khi cây còn non) cứng dần

và rụng theo thời gian sinh trưởng

 Lá

-

Lá khoai tây tương tự như lá cà chua, nhưng khác một số điểm thuộc

lá phức tạp, bản lá to, mọc cánh xẻ lông chim, có 3 ÷ 7 đôi mọc đối xứng qua trục và một lá lẻ trên cùng thường lớn hơn gọi là lá chét đỉnh Lá khoai tây dài khoảng 10 ÷ 15 cm, mặt lá phẳng hoặc gợn

sóng, bản lá thường to hơn lá cà chua Màu sắc

lá phụ thuộc vào giống, thời vụ, điều kiện chăm

sóc mà có thể màu xanh, xanh đậm hoặc xanh

nhạt, v.v…

Hoa khoai tây thường mọc tập trung trên một chùm hoa Nó thuộc loại hoa lưỡng tính và có cấu tạo 5:5:5, cuống ngắn Màu sắc hoa thường trắng, cũng có thể là phớt hồng, hồng, tím, đỏ, v.v… phụ thuộc vào từng loại và giống

Quả thuộc loại quả mọng Hình dạng quả tròn hoặc trái xoan Khi chín quả màu trắng bạc hoặc phớt hồng Quả có từ 2 hoặc 3 ngăn, trong đó chứa nhiều hạt (30 ÷ 300 hạt)

1 Lá chét

2 Lá chét cuối cùng

Vỏ

Vòng mạch Biểu Chu bì

Hạt khoai tây có dạng hình dẹt, màu cà phê sáng hoặc màu đen Khối lượng 1000 hạt khoảng 0,5 gam Thời gian ngủ nghỉ của hạt lâu

1.2.2 Củ khoai tây

Củ là bộ phận quan trọng nhất của cây được sử dụng chủ yếu làm thực phẩm cho con người Hình dạng củ khoai tây có thể là hình tròn, elip, tròn dài, đôi khi hình vuông

Màu sắc củ tùy thuộc vào từng giống, có thể là màu trắng, trắng nhạt, vàng, vàng nhạt, v.v… Trên củ có nhiều mắt củ, nhưng phân bố không đều

Số lượng mắt củ nhiều hay ít tùy thuộc vào từng giống Trên mắt củ có mi mắt và mắt Mi mắt dài hay ngắn, mắt nông hay sâu là do đặc tính di truyền của giống Trên mỗi mắt thường có 2÷3 mầm ngủ và thường tập trung nhiều trên đỉnh củ Tùy thuộc từng giống, thời vụ, đất trồng, điều kiện chăm sóc mà

có trọng lượng củ khác nhau

1.2.2.2 Giá trị của của củ khoai tây

Khoai tây là một loại thực phẩm phổ biến, giàu cacbohydrat Hiện nay, trên khắp thế giới, từ khoai tây người ta đã chế biến ra hàng trăm món ăn khác nhau, thơm ngon, rẻ tiền và rất bổ dưỡng Khoai tây mới thu hoạch chứa khoảng 80% nước và 20% chất khô Trong đó có khoảng 60 ÷ 80% chất khô

rất quan trọng, nó có khả năng kháng lại enzim tiêu hóa trong dạ dày và ruột non do đó nó còn nguyên vẹn trong ruột Tinh bột này có tác dụng sinh lý và như là chất xơ rất có lợi cho sức khỏe (có lợi cho hệ tiêu hóa, chống lại ung thư ruột kết, tăng việc hấp thụ glucoza và tính nhạy của insulin, nồng độ cholesterol và triglycerit thấp, tăng cảm giác no và có thể giảm béo) (Cummings & cộng sự 1996; Hylla & cộng sự 1998; Raban & cộng sự 1994) Lượng tinh bột “xơ” trong khoai tây cao hay thấp phụ thuộc vào phương pháp chế biến Nấu sau đó làm lạnh khoai tây sẽ làm tăng lượng tinh bột “xơ”: khi nấu khoai tây chứa 7% tinh bột xơ thì khi làm lạnh tăng lên 13% (Englyst &

Hàm lượng protein của khoai tây tương tự như của ngũ cốc và cao hơn hẳn so với các loại rau ăn rễ và củ khác Trong củ khoai tây có 2% protein bao gồm cả lysine (một axít amin thường không có trong protein thực vật) nên phối hợp tốt với ngũ cốc Trong protein khoai tây còn có một số axít amin tự

do và các chất kiềm purin Giá trị sinh học của khoai tây tương đối cao lên tới 75% (theo phương pháp Mittchell) Chất đường hấp thu chậm trong khoai tây đem lại cảm giác no và cung cấp năng lượng trong một thời gian dài Chất kali có nhiều trong khoai tây giúp cho các vận động viên thể dục thể thao tăng sức mạnh cơ bắp

Thêm vào đó, khoai tây ít béo Khoai tây chứa nhiều các chất dinh dưỡng vi lượng, đặc biệt là vitamin C (trung bình 150 g khoai tây cung cấp 27

mg viamin C (45% nhu cầu giá trị dinh dưỡng hàng ngày (DV)) Khoai tây chứa một lượng vừa phải sắt, chính thành phần vitamin C cao làm tăng khả năng hấp thụ sắt Ngoài ra khoai tây còn là nguồn vitamin B1, B3, B6 (150 g khoai tây cung cấp 0,2 mg vitamin B6 (10% DV)) và các khoáng chất như kali (150 g khoai tây cung cấp 600 mg kali (18% DV)), magie, phopho, folat, axit pantothenic và vitamin B2 [32]

Nguồn: Bộ nông nghiệp Hoa Kỳ, dữ liệu dinh dưỡng quốc gia [32]

Hình 1.6: Thành phần dinh dưỡng trong 100 gam khoai tây luộc cả vỏ

Bảng 1.2: Thành phần dinh dưỡng trong 100 gam khoai tây nguyên liệu [[[[[15]]]]]

Khoai tây nhạt, dễ tiêu, lành và là chất bột làm giảm tiêu chảy bởi vậy khoai tây luộc, nướng, nghiền không muối và đường là món ăn rất tốt khi bị rối loạn tiêu hóa hay tiêu chảy nhẹ Qua nghiên cứu thực nghiệm đã chứng minh khoai tây dùng kết hợp với bột sữa chưa tách béo có thể cung cấp toàn

bộ chất dinh dưỡng cho nhu cầu cơ thể Như vậy có nghĩa là hàng ngày chúng

ta có thể ăn toàn sữa bò chưa rút mỡ với khoai tây là có thể tương đối đủ chất dinh dưỡng Khoai tây vừa có thể dùng thay thế các loại ngũ cốc khác, lại vừa

có công dụng như một loại củ rau nấu và chế biến món ăn Do đó, với giá trị dinh dưỡng như vậy, khoai tây xứng đáng là “vua của các loài thực vật” [30]

phẩm Qua nghiên cứu, GS.Venket Rao, Khoa dinh dưỡng, Trường Đại học Y Toronto, Canada cho hay, trong khoai tây có nhiều chất chống oxy hóa Nó có khả năng ngăn ngừa quá trình lão hóa, hạn chế sự phát triển của ung thư và một số bệnh khác Các nhà nghiên cứu tại Đại học Y Harvard, Mỹ, đã phát hiện ra rằng những người thường xuyên ăn khoai tây có khả năng giảm ung thư tuyến tiền liệt

dày, kích thích tiêu hóa và chữa viêm tuyến dịch vị Do vậy nhân dân Nga từ xưa đã có kinh nghiệm dùng nước ép khoai tây để uống chữa đau dạ dày Người Việt Nam cũng dùng củ khoai tây rửa sạch, thái lát mỏng dán lên vết bỏng nhẹ cho mau khỏi, hoặc bóc lấy vỏ củ khoai tây đã luộc, giã nát rồi đắp

Những nghiên cứu gần đây còn cho thấy khoai tây rất giàu sterol, giúp tăng cường khả năng miễn dịch cho cơ thể, có tác dụng làm chậm sự tấn công của HIV/AIDS Theo dõi trên một nhóm các bệnh nhân nhiễm HIV thấy những người thường ăn khoai tây có khả năng sống thêm được ít nhất 2 năm nữa so với những bệnh nhân không ăn Các nhà khoa học đang tiếp tục nghiên

cứu xem khả năng này thực sự có hay không, và đang đặt nhiều hy vọng vào

sự cải thiện hệ miễn dịch của khoai tây [27]

Khoai tây vừa là cây lương thực đồng thời là cây thực phẩm có giá trị Trong công nghiệp thực phẩm khoai tây có thể chế biến ra nhiều loại thực phẩm cho giá trị thương mại cao như: khoai tây chiên, súp khoai tây, miến, mì

ăn liền, tinh bột, bánh, mứt, kẹo Ngoài ra khoai tây còn có giá trị làm thức ăn cho gia súc, gia cầm, v.v… Trong các lĩnh vực khác khoai tây còn có thể dùng để chế biến cồn, làm cao su nhân tạo, nước hoa, phim ảnh, v.v

Đáng lưu ý nhất là solanine - một alcaloid tương đối độc, với liều lượng 0,2÷0,4g/kg thể trọng có thể gây chết người Solanine có trong hạt của các quả của cây thuộc họ Solanaceae, trong khoai tây và đặc biệt trong mầm củ khoai tây

(trung bình solanine trong ruột củ có khoảng 0,04 ÷ 0,07g và trong vỏ là 0,30

÷ 0,55 g/kg), và đặc biệt nhiều trong khoai tây mọc mầm, lúc mọc mầm là thời kỳ chứa nhiều solanine nhất, có thể đến 1,34g/kg [27]

Ngộ độc nặng hơn có hiện tượng giãn đồng tử, liệt nhẹ hai chân Gây tử vong khi hệ thần kinh trung ương bị tê liệt khiến cho trung tâm hô hấp không được hoạt động và ngừng tim do tổn thương cơ tim

không đốm vết và nặng tương ứng kích thước Tránh loại khoai đã mọc mầm, nhũn, hoặc có những mảng xanh Những vệt xanh đó là do có mặt của solanine

Một chất độc hại khác là acrylamide Ngày 24/4/2002, Cơ quan quản lý thực phẩm quốc gia Thụy Điển (NFA) công bố có chất acrylamide (một chất gây ung thư) trong sản phẩm khoai tây rán (bánh mì và ngũ cốc được rán hoặc nướng ở nhiệt độ cao cũng có chất này) Đó là do khi đun nóng ở nhiệt độ cao

sẽ kết hợp với đường glucoza có tự nhiên trong sản phẩm để tạo ra nhiều acrylamide Chất này không có trong khoai tây luộc hay nấu, vì nhiệt độ đun

Na Uy, Anh và Mỹ cũng đã phát hiện ra hàm lượng acrylamide trong một số thực phẩm tinh bột chế biến ở nhiệt độ cao như khoai tây rán, bánh mì, bánh phồng tôm Hiện nay, các nhà khoa học trên thế giới đều nhất trí với kết quả nghiên cứu của Thụy Điển

1.2.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ khoai tây

1.2.3.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ khoai tây trên thế giới

Bảng 1.3: Sản lượng khoai tây thế giới từ năm 1991 đến 2007

Nước

1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 Triệu tấn

Phát triển 183,13 199,31 177,47 174,63 165,93 166,94 160,97 159,99 155,53 Đang phát

triển

84,86 101,95 108,50 128,72 135,15 145,92 152,11 160,12 165,13

Thế giới 257,25 301,27 285,97 303,36 301,08 312,86 313,09 320,11 320,67

Sản xuất khoai tây trên thế giới đang có sự thay đổi lớn Sản lượng

triệu tấn năm 1991 lên tới 165,13 triệu tấn vào năm 2007 Trong khi đó sản lượng khoai ở các nước phát triển lại có xu hướng giảm dần từ 183,13 triệu

Bảng 1.4: Sản xuất khoai tây ở một số vùng trên thế giới năm, 2007

Bảng 1.5: Một số quốc gia đứng đầu về sản lượng khoai tây năm 2007

hoạch ở Trung Quốc và Ấn Độ chiếm gần một phần ba thế giới Các nước

1.2.3.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ khoai tây trong nước

-Trong đó 90% khoai tây được trồng từ các tỉnh phía bắc, còn lại là ở Lâm

nhất là nhập khoai tây giống [21] Tuy nhiên theo dự báo chiến lược của

2010

1.3 KHOAI TÂY CHẾ BIẾN TỐI THIỂU

1.3.1 Tình hình nghiên cứu về công nghệ chế biến tối thiểu khoai tây trên thế giới

Quy trình công nghệ chế biến tối thiểu khoai tây đã được xác lập và ứng dụng tại nhiều nước trên thế giới (các nước châu Âu, Úc, Mỹ, Canada, Thái Lan, Nhật Bản,…) và đều có chung một sơ đồ nguyên lý như sau:

Hình 1.7: Sơ đồ quy trình chế biến tối thiểu khoai tây

a) Yêu cầu đối với nguyên liệu

Chất lượng nguyên liệu đầu vào là một trong những yếu tố quan trọng

quản tốt trước khi chế biến Giống nguyên liệu cũng có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng chế biến Không phải tất cả các giống đều có thể là nguyên liệu tốt

để chế biến tối thiểu Một số nghiên cứu còn cho biết các điều kiện thời tiết, đất đai, canh tác, và thu hoạch ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng khoai tây trong quá trình chế biến tối thiểu (Ahvenainen và cộng sự, 1998)

b) Xử lý cơ học

Phân loại nhằm chọn ra nguyên liệu đồng đều và tốt nhất cho quá trình chế biến Ngoài ra loại bỏ những nguyên liệu không phù hợp, thối hỏng, nâng cao chất lượng sản phẩm Có thể phân loại theo kích cỡ, màu sắc, trọng lượng của củ

Khoai tây

Xử lý cơ học (Phân loại, rửa sơ bộ, gọt vỏ, định hình)

Rửa sau cắt và ổn định

sản phẩmLàm ráo Bao gói Thành phẩm

 Rửa sơ bộ

Khoai sau khi thu hoạch thường dính nhiều bùn, đất cát Do đó yêu cầu phải tiến hành rửa sơ bộ nguyên liệu trước khi tiến hành các khâu tiếp theo để đảm bảo vệ sinh cho sản phẩm

tế bào của rau quả là điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển và kích hoạt enzim Ngoài ra, các nhà sản xuất còn sử dụng phương pháp thủy phân bằng enzim để bóc vỏ (Pretel, 1998)

c) Rửa lại và làm ráo

Rửa sau khi gọt vỏ và cắt định hình để loại bỏ vi sinh vật và dịch bào nhằm làm giảm sự phát triển của vi sinh vật và sự oxi hóa của enzim trong quá trình bảo quản Khi rửa nên tiến hành rửa trong dòng nước hay nước sục khí hơn là rửa trong bồn nước tĩnh Chú ý chất lượng cảm quan

và vệ sinh của nước rửa phải tốt, nhiệt độ thấp Lượng nước sử dụng nên

Sử dụng thêm một số chất phụ gia như clo, axit citric, sunfua hay ozon vào trong nước rửa sẽ làm giảm đáng kể vi sinh vật, làm chậm sự hoạt động của enzim do đó cải thiện được thời hạn sử dụng và chất lượng cảm quan Dùng 100 ÷ 200 mg clo hay axit citric trong 1 lít nước rửa trước hay sau khi gọt, cắt định hình sẽ kéo dài thời hạn sử dụng, cải thiện chất lượng cảm quan Hiệu quả khi rửa bằng clo sẽ tăng khi kết hợp với pH thấp, nhiệt độ cao, nước sạch và thời gian rửa phù hợp Tuy nhiên, ở một số nước không được phép sử dụng clo để khử trùng và có thể thay thế bằng một số chất khác như ozon, natri triphotphat hay hydro peroxit Hiện nay ở nhiều nơi, dùng hydro peroxit hay ozon thay thế clo để khử trùng rau quả chế biến tối thiểu đã cho kết quả khả quan

Ngoài ra có thể sử dụng một số chất khác để hạn chế phản ứng nâu hóa như axit ascorbic, axit citric, l-cystein, v.v… hay có thể kết hợp chúng với

dung dịch canxi clorua Thời gian, nhiệt độ và nồng độ dung dịch ngâm tùy

Sau khi rửa và xử lý hóa chất cần phải loại bỏ nước khỏi bề mặt cắt Có thể để ráo, dùng giấy thấm hay có thể dùng máy li tâm Dùng máy li tâm là

cách tốt nhất và được áp dụng để sản xuất hàng loạt Tuy nhiên tốc độ và thời gian ly tâm phải được lựa chọn cẩn thận và chính xác để không chỉ loại bỏ được nước mà còn không làm tổn thương tế bào củ khoai tây (Bolin và Huxsoll, 1997)

d, Ổn định sản phẩm

Ổn định sản phẩm là quá trình khuếch tán giúp điều chỉnh pH, thẩm thấu các chất chống vi sinh vật, chống nâu hóa, tạo một lớp màng bảo vệ sản phẩm tạo điều kiện cho quá trình bảo quản Đây là một công đoạn chủ chốt trong chế biến tối thiểu Nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới tập trung vào vấn đề biến đổi vi sinh vật và các yếu tố kìm hãm hoạt động này Hoạt độ

vào từng loại nguyên liệu Ngoài ra có thể sử dụng natribisunfit và kali sorbat nhằm mục đích cải thiện và giữ màu sản phẩm [12]

d) Bao gói

Bao gói cũng là khâu rất quan trọng của rau quả chế biến tối thiểu Phần lớn các nghiên cứu và sử dụng phương pháp đóng gói điều biến không khí (MAP) Nguyên lý cơ bản của MAP là sử dụng vật liệu bao gói có thể thẩm thấu khí phù hợp Mục đích của nó là tạo môi trường không khí trong

hoá, ngăn chặn các phản ứng lên man và ức chế vi sinh vật phát triển (Day,

Trong thực tế để đạt được hỗn hợp khí chuẩn là việc làm rất khó khăn trong quá trình bao gói rau quả chế biến tối thiểu Vấn đề chính là trên thị trường thiếu vật liệu bao gói thích hợp Hầu hết các màng không đem lại nồng

Một phương pháp bao gói khác là bao gói chân không (MVP) Ở phương pháp này sản phẩm hô hấp khi đã được bao gói trong điều kiện yếm

và sự phát triển của vi sinh vật gây thối hỏng

f) Điều kiện bảo quản và thời hạn sử dụng

Làm lạnh là một cách bảo quản quan trọng và cần thiết đối với các loại rau quả chế biến tối thiểu nói chung và khoai tây nói riêng do chúng đã bị tổn thương tế bào và có cường độ hô hấp cao Chúng ta không nên bảo quản ở

nhanh trong sản phẩm rau chế biến tối thiểu Các quá trình chế biến, vận chuyển, trưng bày và bảo quản nên thực hiện ở nhiệt độ thấp, tốt nhất là từ 2 ÷

sự thối hỏng sản phẩm Ngoài ra cũng không nên có sự thay đổi nhiệt độ Nhiệt độ dao động là nguyên nhân dẫn đến sự đông tụ và kích thích quá trình thối hỏng

độ này, vi khuẩn gây bệnh ưa lạnh không đủ thời gian để phát triển và sinh độc tố

1.3.2 Tình hình nghiên cứu chế biến tối thiểu khoai tây trong n ước

Chế biến tối thiểu ở Việt Nam cho đến thời điểm hiện nay chưa có công trình nghiên cứu nào công bố Trước đây TS Trần Thị Mai và cộng sự - Viện công nghệ sau thu hoạch đã nghiên cứu thăm dò về chế biến tối thiểu khoai tây và cà rốt [5] Kết quả thu được rất khả quan, đã triển khai sản xuất thử tại doanh nghiệp Tuy nhiên thời gian bảo quản còn ngắn và còn nhiều vấn đề cần hoàn thiện thêm: bảo quản MAP, các biện pháp chống nâu hóa cho miếng

khoai tây, các biện pháp làm giảm thối hỏng trong bảo quản , lưu thông,

việc chủ động áp dụng và sáng tạo trong chế biến bảo quản rau , củ quả dạng

nguyên liêu dùng cho chế biến tối thiểu, đưa ra quy trình công nghệ chế biến tối thiểu khoai tây phù hợp

1.3.3 Các chất chống oxy hoá biến màu khoai tây chế biến tối thiểu

Thời hạn sử dụng và chất lượng của khoai tây gọt vỏ hay khoai tây chế biến tối thiểu bị giới hạn bởi enzim nâu hóa (Mencarenlli và Massantini, 1994)

Enzim nâu hoá polyphenoloxidaza (PPO) xúc tác cho phản ứng oxi hóa hợp chất polyphenol tạo màu nâu, đen hoặc hồng làm cho hình thức bên ngoài của sản phẩm kém đi và giảm giá trị dinh dưỡng (Cantos & cộng sự, 2002) Trong

củ khoai tây, có khoảng 50% hợp chất polyphenol tập trung ở vỏ và ở phần gần kề, còn lại phân bố giảm dần từ bên ngoài vào trung tâm củ (Friedman, 1997) Những yếu tố quan trọng nhất gây phản ứng nâu hoá trong khoai tây là

tỉ lệ enzim nâu hóa PPO, nồng độ PPO hoạt động và hợp chất polyphenol, pH, nhiệt độ và oxi tự do trong các mô tế bào

Phản ứng nâu hóa trong khoai tây chế biến tối thiểu làm giảm sức mua của người tiêu dùng Tuy nhiên, sự tổng hợp chất màu đen melanin lại là cơ chế bảo vệ chống lại sự xâm nhập của tác nhân gây bệnh Phản ứng nâu hóa

do quá trình oxi hóa hợp chất polyphenol thành quinon bởi enzim polyphenol oxidaza (PPO), tiếp đó tạo thành hợp chất melani Tế bào bị tổn thương, dẫn đến giải phóng enzim PPO và sẽ oxi hóa cơ chất monophenol như tyrozin và axit chlorogenic Các chất này phản ứng với oxi tự do trong củ và đầu tiên tạo thành hợp chất dihydroxyphenol màu đỏ nâu, tiếp đó tạo thành chất màu melanin màu xanh đen và có thể bị trùng hợp thành hợp chất phức tạp không