các biến đổi dinh dưỡng trong QT chiên khoai tây

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HỒ CHÍ MINH KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Tiểu luận BIẾN ĐỔI DINH DƯỠNG TRONG QUÁ TRÌNH CHIÊN KHOAI TÂY GVGD: Trần Thị Thu Trà Họ tên sinh viên: Hồ Lê Phúc 60901998 Nguyễn Ngọc Thanh Trà 60902879 Hồ Đăng Khánh Ngân 60901669 I. Thành phần dinh dưỡng của khoai tây sau khi luộc, gọt vỏ, để khô, không thêm muối: Thành phần Hàm lượng Tổng khối lượng 300g Tổng năng lượng 258cal Nước 232g Gluxit Tinh bột 52g Chất xơ 5,4g Protein 5,1g Lipid 0,3g Vitamin Vitamin A 9,0IU Vitamin C 22,2mg Vitamin B1 0,3mg Vitamin B2 0,1mg Vitamin B3 3,9mg Vitamin B5 1,5mg Vitamin B6 0,8mg Vitamin B12 0,0mg Vitamin E 0mg Vitamin D 0mg Vitamin K 6,3µg Khoáng Kali 984mg Canxi 24mg Natri 984mg Sắt 0,9mg Ích lợi của khoai tây: Các chuyên gia dinh dưỡng cho biết, khoai tây được mệnh danh là "nhân sâm dưới lòng đất" bởi hàm lượng dinh dưỡng phong phú có trong thành phần của nó và nếu biết ăn khoai tây một cách khoa học, chúng ta vẫn hoàn toàn có thể giữ được vóc dáng thon thả mà không bị mập. Các chuyên gia cho biết, thành phần dinh dưỡng của khoai tây vô cùng phong phú, cứ 100g khoai tây thì có khoảng 2 - 2,5g protein, mà protein trong khoai tây có chất lượng khá tốt, gần bằng với protein động vật. Trong thành phần của nó chứa một chất nhầy đặc biệt, có tác dụng nhuận tràng và chuyển hóa lipid cũng như hỗtrợ quá trình chuyển hóa cholesterol. Ngoài ra, khoai tây còn có đủ 8 loại axit amin và rất nhiều loại vitamin, trong đó hàm lượng vitamin C tương đối nhiều. Hàm lượng canxi, photpho, kali trong khoai tây cũng rất cao. Cũng giống như bột mì, khoai tây có chứa nhiều đường phức (tinh bột và chất xơ) nên sẽ giúp hạn chế hạ đường huyết trong quá trình luyện tập. Ngoài ra, khi được nấu chín bằng hơi, khoai tây rất giàu kẽm và magiê, đây là những chất không thể thiếu cho cơ bắp. 400g khoai tây cho bữa ăn gần nhất trước khi thi đấu hoặc luyện tập sẽ cung cấp đủ năng lượng cần thiết và phòng tránh hạ đường huyết. Khoai tây không phải là thực phẩm quá giàu calo. Ngược lại, nó còn được xếp vào nhóm những loại thực phẩm “giảm cân” vì 100g khoai tây nấu chín chỉ chứa 85 kcal và nó duy trì cảm giác no lâu, hạn chế cơn đói. Nên ăn các món được chế biến từ khoai tây vào bữa ăn trưa thay vì bữa tối. Khoai tây có thể chế biến dưới dạng các món xào, nấu chín bằng hơi hoặc làm salad… Tốt nhất nên ăn kèm với một món cá và các loại rau xanh. Trẻ em cần được cung cấp nhiều thực phẩm chứa glucide hơn người lớn, khoảng 60% nhu cầu năng lượng mỗi ngày. Khoai tây là một trong số những loại thực phẩm có thể đáp ứng nhu cầu đó. Đối với trẻ khoảng 6 tháng tuổi, nên cho trẻ tập ăn dặm với các món ăn được chế biến từ khoai tây nghiền, vừa cung cấp tinh bột, vitamin và giúp trẻ làm quen với việc ăn rau. Phần lớn trẻ em đều thích ăn khoai tây chiên, tuy nhiên nên đa dạng các món ăn bằng cách kết hợp với rau thành các món súp để giúp trẻ dễ ăn hơn. Khoai tây hầu như không chứa lipid (0,1g lipid/100g khoai tây). Tuy nhiên những người bị mỡ máu cao không nên ăn khoai tây chiên. Khoai tây chiên thường giàu calo gấp 3 đến 4 lần so với khoai tây hấp (564kcal/100g khoai tây chiên) và món ăn này chứa nhiều chất béo cũng như muối. Trong khi đó, 300g khoai tây nấu thông thường sẽ cung cấp nhiều chất xơ (15% nhu cầu chất xơ mỗi ngày), rất có lợi cho đường ruột, giúp phòng tránh một số căn bệnh liên quan đến hệ tiêu hoá. II. Qui trình chiên khoai tây kiểu Pháp (French fries) 1. Chế biến món khoai tây chiên tại nhà Cách thực hiện món khoai tây chiên được biết đến phổ biến nhất là chiên khoai tây ngập dầu, nhưng ngoài ra chúng ta vẫn có thể chế biến món ăn này tại nhà theo cách khác. Và việc đó còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như thiết bị dụng cụ chế biến sẵn có trong bếp hoặc thời gian người nấu muốn thực hiện món ăn. Chẳng hạn như muốn làm món khoai nhanh chóng, ta có thể thực hiện bằng lò vi sóng. Ngoài ra, vẫn có thể nướng khoai tây. Nhìn chung, khoai tây được chiên ngập dầu thường nhiều dầu mỡ, còn khoai tây được nướng thì khô và giòn hơn. Giới thiệu sơ nét về 2 cách làm khoai tây chiên: nướng bằng lò (baked potato chips) và nướng bằng lò vi sóng (micro-waved potato chips). Thực hiện bằng lò nướng  Chỉnh nhiệt độ lò nướng khoảng 400 0 F  Đặt khoai tây trên khay nướng  Nướng khoai tây cho đến khi chúng giòn và vàng đều ở 2 mặt.  Vớt ra dĩa, thêm gia vị Thực hiện bằng lò vi sóng  Trải những lát khoai tây trên dĩa và đặt vào lò vi sóng.  Cho đến khi khoai có màu vàng đều thì lấy ra.  Rắc thêm muối hoặc gia vị muốn dùng. Và trong bài báo cáo sẽ đi vào phần chiên khoai tây ngập dầu (deep-fried potato chips), sơ đồ chế biến và thuyết minh quy trình. Trong quá trình sử dụng dầu để chiên khoai tây, ta sẽ tìm hiểu về những biến đổi dinh dưỡng của khoai tây cũng như những ảnh hưởng của các yếu tố khác trong quá trình chiên. a. Sơ đồ thực hiện Sơ chế, cắt thái Sơ chế nhiệt Chế biến nhiệt Thêm gia vị Khoai tây Khoai tây chiên b. Chuẩn bị Nguyên liệu:  Khoai tây  Dầu ăn  Gia vị Dụng cụ dùng trong chế biến  Chảo  Nồi luộc  Vợt sắt  Đĩa trình bày  Dụng cụ tẩm ướp và dụng cụ cần thiết khác trong chế biến c. Thuyết minh quy trình thực hiện món khoai tây chiên Bước 1: Sơ chế, cắt thái  Khoai tây gọt vỏ, cắt miếng.  Ngâm khoai tây trong nước sạch, có thể pha thêm muối và nước cốt chanh. Mục đích của quá trình ngâm khoai tây vào nước trước khi đem chiên là ngoài việc giúp khoai trắng thì còn làm giảm được đáng kể chất carcinogen acrylamide - hoá chất có tiềm năng gây ung thư, sinh ra trong thực thẩm đun ở nhiệt độ cao.  Sau đó vớt ra để ráo nước. Bước 2: Sơ chế nhiệt  Cho khoai tây vào nước sôi, luộc sơ khoảng 2-3 phút, để khoai chín khoảng 70%.  Xong cho vào nước lạnh, vớt ra để ráo nước.  Luộc khoai trước khi đem chiên là một trong những mẹo vặt giúp chiên khoai được giòn hơn. Thực phẩm qua chiên nướng trong thời gian càng lâu sẽ sinh ra càng nhiều chất acrylamide, nên việc luộc trước khi đem chiên sẽ giúp giảm thời gian chế biến nhiệt sau đó. Bước 3: Chế biến nhiệt  Đun sôi dầu ăn trong chảo.  Cho khoai tây vào chiên,  Chiên cho đến khi khoai tây vàng đều.  Vớt ra dĩa. Bước 4: Thêm gia vị  Rắc muối rồi xốc đều hay thêm gia vị muốn dùng lên khoai tây vừa chiên. Bước 5: Trình bày  Trình bày sản phẩm vào đĩa tròn trang trí hài hòa Yêu cầu thành phẩm • Trạng thái: Khoai tây chín giòn, màu vàng đều, mùi thơm của khoai tây. Rửa (washing) Bóc vỏ (peeling) Cắt lát (slicing) Để ráo nước (dewatering) Chiên (frying) Khoai tây Cắt tỉa (trimming) Rửa (washing) Luộc (blanching) Để ráo dầu (deoiling) Kiểm tra (inspecting) Thêm gia vị (flavoring) Đóng gói (packing) Khoai tây chiên 2. Quy trình công nghệ chế biến khoai tây chiên quy mô công nghiệp: III. Các biến đổi trong quá trình chiên khoai tây 1) Biến đổi của dầu Trong quá trình rán, do tác dụng của nhiệt độ cao và thời gian dài, do tác dụng của nước thoát ra từ nguyên liệu và do dự hòa lẫn các chất glucid, protid, lipid, tạo thành nhũ tương, do tiếp xúc với không khí trên mặt thoáng và với mặt truyền nhiệt, nên dầu bị biến tính - Khi rán độ nhớt của dầu tăng do các chất dinh dưỡng trong nguyên liệu dịch chuyển vào dầu, dầu bị xẫm màu . - Ở nhiệt độ cao, dầu tiếp xúc với hơi nước và oxy nên bị thủy phân và oxy hóa thành acid béo, glyceril, rồi thành các chất peroxide, aldehide, cetone (có mùi ôi khét) và acrolein (là chất lỏng, độc, khi rán bốc thành khói xanh thoát ra trên mặt thoáng của dầu làm cay mắt) theo sơ đồ sau: 2) Biến đổi của nguyên liệu - Nước thoát ra làm tăng nồng độ chất khô. - Biến đổi chính trong thành phần khoai tây chiên là sự mất nước, thay thế bằng chất béo của dầu. Khi chiên, nước trong khoai tây bốc hơi nhanh, đặc biệt ở bề mặt khoai. Nhiệt độ ở bên trong không đạt đến nhiệt độ sôi nên lượng nước mất đi chỉ ở mức trung bình. - Glucid bị biến đổi một phần, đường và tinh bột ở lớp bề mặt bị caramel hóa. Glucid và lipid tạo phức với nhau. Đường saccarose bị thủy phân thành glucose và fructose. Những loại đường khử này sau đó tham gia các phản ứng caramel hóa và Maillard. - Protein trong nguyên liệu bị biến tính. Sự biến đổi của protein bắt đầu ở nhiệt độ 30 – 35 o C, và tốc độ tăng dần theo nhiệt độ, ở nhiệt độ 60 – 65 o C thì protein đã bị biến tính. Các protein mất tính tan, các phân tử protid chứa S bị cắt đứt, giải phóng H2S. Một số acid amin thiết yếu bị phá hủy hoàn toàn, như lysine và tryptophan. - Các chất hữu cơ hòa tan và các vitamin hòa tan trong chất béo đều chuyển vào dầu. Vitamin B1, B2 tổn thất ít. Vitamin C bị phá hủy 7 – 18%. Các ester và các chất thơm bay hơi cũng bị tổn thất khi rán. 3) Acrylamide a) Tác hại Bản thân khoai tây không độc, nhưng khi chiên lên thì lại sản sinh ra acrylamide - một hóa chất gây ung thư ở động vật Các nghiên cứu đầu tiên năm 2002 mở ra một làn sóng lo lắng trong cộng đồng y tế cũng như toàn thể người tiêu dùng cho thấy, acrylamide gây ung thư ở chuột khi kiểm tra qua đường họng với các thử nghiệm liều cao, với những bằng chứng về các khối u ở hệ thần kinh, khoang miệng, phúc mạc, tuyến giáp, tuyến vú, tử cung và âm vật; lo lắng thực sự được dấy lên khi Cơ quan quản lý thực phẩm quốc gia Thụy Điển tìm thấy độc tố này trong một số loại thực phẩm chứa tinh bột khoai tây được chế biến ở nhiệt độ cao. Không chỉ có tinh bột khoai tây mà các loại thực phẩm có nguồn gốc thực vật giàu carbohydrates, ít protein khác khi được chế biến bằng các phương pháp đòi hỏi nhiệt độ cao (>120 độ C) như rán, quay, nướng, đều xuất hiện acrylamide. Tuy nhiên, ở thời điểm đó, Cơ quan Quản lý Thuốc và Thực phẩm Mỹ (FDA) cho rằng không nên quá lo lắng vì phát hiện này bởi những tác động của acrylamide chưa hề được chứng minh ở người. Cẩn thận hơn, Tổ chức Y tế Thế giới cũng khuyến cáo, nên giảm bớt lượng đồ ăn rán khi chưa rõ ảnh hưởng cụ thể của acrylamide đối với sức khoẻ con người. Người ta lo ngại về nguy cơ của acrylamide không phải vì những ảnh hưởng trực tiếp của nó lên cơ thể người (mà cho đến nay vẫn chưa tìm thấy cơ sở khoa học nào) mà vì sự hiện diện của nó trong rất nhiều loại thực phẩm. 40% các loại thực phẩm thông dụng nhất ở Mỹ có chứa acrylamide, trong đó phải kể đến khoai tây chiên, hạt ngũ cốc, cà phê, nước trái cây, bánh ngọt, bánh quy, bánh mì các loại… Những năm sau đó, các nhà khoa học đã thực hiện liên tiếp các nghiên cứu về acrylamide đặc biệt là tác hại của nó đến sức khỏe con người. Và cho đến nay thì những thông tin về acrylmide đã không còn là điều gì quá xa lạ. Trong vòng 2 năm trở lại đây, những nghiên cứu có hệ thống và mang tính lâu dài đã cho những kết quả sơ lược về mối liên hệ giữa acrylamide và ung thư ở người. Những nghiên cứu đáng chú ý nhất của NHANES (the National Health and Nutrition Examination Survey), Đại học Havard, Đại học Karolinska đều khẳng định không tìm thấy liên hệ giữa acrylamide trong thực phẩm với bệnh ung thư ở người. Cơ quan Hóa học châu Âu xếp acrylamide vào loại “hóa chất có nguy cơ cao” b) Cơ chế tạo thành acrylamide trong thực phẩm Sự tạo thành acrylamide là một phần của phản ứng Maillard (phản ứng giữa acid amin và đường khử). Tuy nhiên, chỉ có acid amin asparagine là tiền chất chủ yếu tạo thành acrylamide. Những loại đường khử tham gia tạo thành acrylamide mạnh mẽ nhất là glucose, fructose và sucrose. Phản ứng này xảy ra mạnh ở 250 o F hay 120 o C c) Một số thực phẩm chứa nhiều acrylamide RF: Restaurant-fried; OB:Over-baked (Số liệu của FDA/CFSAN:U.S Food and Drugs Administration/Center for Food Safety and Applied Nutrition năm 2006) d) Khuyến nghị Tổ chức Y tế thế giới đưa ra một giới hạn về liều lượng acrylamide một người có thể hấp thụ trong một ngày là 0.5 mg/kg trong lượng cơ thể/ngày. Giới hạn trên chỉ có tác dụng với bệnh về thần kinh chứ không phải với nguy cơ ung thư. Như vậy, một em bé nặng 20kg có thể ăn 14kg khoai tây chiên (french fries) một ngày, một người lớn nặng 60kg có thể ăn 42kg khoai tây chips một ngày mà hoàn toàn không sợ mắc phải bệnh về thần kinh. Tuy nhiên, phụ nữ có thai nên tuyệt đối tránh ăn khoai tây chiên. Nguyên nhân là vì acrylamide là một chất tan rất tốt trong nước, trong khi lượng nước trong thai nhi là rất lớn. Các nhà khoa học khuyên phụ nữ có thai không nên tiêu thụ quá 20 micro-gram acrylamide/ngày , tương đương với 10gr khoai tây chiên. e) Phương pháp giảm lượng acrylamide trong thực phẩm Tuy hiện nay vẫn chưa có bất kỳ bằng chứng rõ ràng nào chứng tỏ acrylamide gây ra ung thư cho người, nhưng nguy cơ đối với sức khỏe của acrylamide là không thể bỏ qua. Vì vậy, trước khi có những nghiên cứu sâu hơn về cơ chế gây ung thư của acrylamide và những kết luận chính thức về ảnh hưởng của nó với sức khỏe, người tiêu dùng nên tự biết cách bảo vệ mình bằng những biên pháp giảm hàm lượng acrylamide trong thực phẩm hằng ngày. Hiện nay có nhiều lời khuyên về cách giảm lượng acrylamide trong thực phẩm. Song song với quy mô chế biến nhỏ, những thực phẩm chế biến ở quy mô công nghiệp cũng được áp dụng nhiều phương pháp, ngày càng rẻ tiền để giảm lượng acrylamide. • Trong gia đình: - So sánh giữa chiên, nướng và đút lò thì chiên là phương pháp chế biến làm sản sinh lượng acrylamide nhiều nhất, kế đến là nướng và cuối cùng là đút lò. Luộc và làm chín khoai tây nguyên vỏ bằng vi sóng thậm chí hoàn toàn không tạo ra acrylamide. - Ngâm khoai tây trong nước trước khi chiên 15 đến 30 phút giúp làm giảm lượng acrylamide trong quá trình chế biến (Khoai tây sau khi ngâm phải để ráo trước khi chiên). - Bảo quản khoai tây ở nhiệt độ thấp trong thời gian lâu sẽ làm tăng lượng fructose trong khai tây, từ đó làm tăng lượng acrylamide sau khi chế biến. - Nhìn chung, lượng acrylamide sinh ra tỉ lệ với nhiệt độ cũng như thời gian chế biến. Vì vậy, trong chế biến thực phẩm, ví dụ như khoai tây chiên, thì chỉ nên chiên khoai tây đến vàng chứ không nên chiên đến màu nâu. Khoai tây chiên đến màu vàng-Good  Khoai tây chiên đến màu nâu-Bad  Bánh mì nướng đến màu vàng - Good  Bánh mì nướng đến màu nâu-Bad  • Trong nghiên cứu: Rất nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để tìm cách giảm lượng acrylamide trong thực phẩm. Một số phương pháp đã được nghiên cứu: [...]...- Phương pháp chiên chân không: Khoai tây chiên trong chân không ở áp suất 10Torr (0,013atm), nhiệt độ 118oC làm giảm 94% lượng acrylamide so với sản phâm khoai tây chiên thông thường nhiệt độ 165oC, 1atm - Phương pháp bổ sung acid amin: Các acid amin tự do được bổ sung vào thực phẩm trước khi chế biến có tác dụng cạnh tranh lượng đường khử với asparagine trong phản ứng Maillard, vì vậy... có tac dụng giảm lượng acrylamide trong sản phẩm Ví dụ như khi ngâm khoai tây vào dung dịch glycine 3% trước khi chiên giảm được 80% lượng acrylamide hình thành ở nhiệt độ 185oC trong 1,5 phút - Phương pháp lên men lactic: Trước khi chế biến, cho lên men nguyên liệu bằng vi khuẩn lactic Lactobacillus plantarum ở nhiệt độ 37oC trong 120 phút Lượng acrylamide sau khi chiên giảm 94% - Phương pháp bổ... bổ sung asparaginase: Đây là phương pháp đơn giản và hiệu quả để giảm lượng acrylamide trong sản phẩm Những nhà sản xuất những sản phẩm sơ chế (như khoai tây xắt miếng chưa chiên) sẽ bổ sung enzyme asparaginase vào sản phẩm để làm giảm lượng asparagine trong nguyên liệu trước khi người sử dụng chiên Trong quá trình chiên enzyme asparaginase bị phân hủy và hoàn toàn không gây độc cho người sử dụng . chế biến. Vì vậy, trong chế biến thực phẩm, ví dụ như khoai tây chiên, thì chỉ nên chiên khoai tây đến vàng chứ không nên chiên đến màu nâu. Khoai tây chiên đến màu vàng-Good  Khoai tây chiên. (packing) Khoai tây chiên 2. Quy trình công nghệ chế biến khoai tây chiên quy mô công nghiệp: III. Các biến đổi trong quá trình chiên khoai tây 1) Biến đổi của dầu Trong quá trình rán, do tác dụng của nhiệt. quy trình. Trong quá trình sử dụng dầu để chiên khoai tây, ta sẽ tìm hiểu về những biến đổi dinh dưỡng của khoai tây cũng như những ảnh hưởng của các yếu tố khác trong quá trình chiên. a. Sơ