Công nghệ chế biến NGŨ CỐC, TINH BỘT VÀ THỰC PHẨM TRUYỀN THỐNG TÌM HIỂU VỀ khoai lang

Tác dụng: làm giảm các tác động từ bên ngoài, hạn chế sự bay hơi nước của khoai lang trong quá trình bảo quản Vỏ cùi: chiếm 5 - 12%, gồm những tế bào chứa tinh bột, nguyên sinh chất và d

GVHD: MAI THỊ TUYẾT NGA

Danh sách nhóm:

1 Lưu Công Thắng

2 Nguyễn Văn Ngoan

3 Nguyễn Thị Kiều Oanh

II Tính chất của tinh bột khoai lang

1 Các phản ứng tiêu biểu của tinh bột

2 Những tính chất vật lí của huyền phù tinh bột trong nước :

I. Tổng quan về khoai lang :

1) Nguồn gốc và phân bố

2) Cấu tạo và thành phần hóa học

Nội dung:

III Cách bảo quản nguyên liệu khoai lang

1 Kỹ thuật bảo quản

2 Một số phương pháp bảo quản

3 Các yếu tố ảnh hưởng quá trình bảo quản

IV Nguyên nhân gây hư hỏng nguyên liệu và một số biện pháp phòng tránh

1 Hư hỏng do cơ học

2 Hư hỏng do vi sinh vật

3 Do các yếu tố của môi trường

4 Một só hư hỏng chính và biện pháp phòng ngừa

I. Tổng quan về khoai lang :

1) Nguồn gốc và phân bố

Khoai lang (Batatas edulis Chois) có

mặt ở Trung Mỹ vào những năm 2600

đến 1000 trước Công Nguyên, nó được

phổ biến rất sớm trong khu vực này, bao gồm cả khu

vực Caribe Nó cũng đã được biết tới trước khi có sự thám hiểm của người phương tây tới Polynesia, sau đó

nó phổ biến sang các nước khác ở châu Âu như Tây

Ban Nha, Bồ Đào Nha, châu Á như Ấn Độ, Trung

Quốc, Philippin, Indonesia, Việt Nam

I. Tổng quan về khoai lang :

vùng đất bãi ven sông,

nay khoai lang đã được

trồng nhiều cả các vùng

đồi, trung du từ Bắc vào

Nam

I. Tổng quan về khoai lang :

1) Nguồn gốc và phân bố

Trung Quốc là quốc gia trồng nhiều khoai lang nhất;

chiếm tới 80% sản lượng toàn thế giới (với sản lượng năm 1990 là 130 triệu tấn; bằng khoảng một nửa sản

lượng khoai tây của quốc gia này) Trong quá khứ,

phần lớn khoai lang tại Trung Quốc được trồng để làm lương thực, nhưng ngày nay phần lớn (60%) được trồng

để nuôi lợn Phần còn lại được dùng làm lương thực

hay chế biến các sản phẩm khác cũng như để xuất khẩu,

chủ yếu là sang Nhật Bản Tại Trung Quốc hiện nay có

trên 100 giống khoai lang

I. Tổng quan về khoai lang :

2) Cấu tạo và thành phần hóa học

a) Cấu tạo:

Cấu tạo khoai lang gồm 3 phần: vỏ ngoài, vỏ cùi và thịt củ

Vỏ ngoài: mỏng, chiếm 1% trọng lượng củ, gồm những tế bào có chứa sắc tố, cấu tạo

chủ yếu là cellulose và hemicellulose.

Tác dụng: làm giảm các tác động từ bên ngoài, hạn chế sự bay hơi nước của khoai lang trong quá trình bảo quản

Vỏ cùi: chiếm 5 - 12%, gồm những tế bào chứa tinh bột, nguyên sinh chất và dịch thể

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

I. Tổng quan về khoai lang :

2) Cấu tạo và thành phần hóa học

Củ khoai lang có nhiều tinh bột Theo Trung tâm nghiên cứu khoai lang, Từ châu Âu (1994) phân tích 790 mẫu xuất xứ, hàm lượng tinh bột thô 37,6-

77,8%, Trung tâm nghiên cứu và phát triển rau Châu Á (1992) phân tích 1600 mẫu xuất xứ, tỷ lệ chất khô khoai lang 12,74%-41,2%, hàm lượng tinh bột của khoai khô đạt 44,59%-78,02% Bradbury và Hallooway (1988) phân tích

164 giống khoai lang của 5 nước Châu Á- Thái Bình Dương, hàm lượng tinh bột khoai lang tươi 5,3%-28,4%, bình quân 20,1%.

I. Tổng quan về khoai lang :

2) Cấu tạo và thành phần hóa học

b) Thành phần hóa học:

Ngoài phần tinh bột, khoai lang còn chứa nhiều chất dinh dưỡng khác: đường hoà tan 3%, prôtêin 2%, vitamin 0,5% 100g khoai lang tươi có 0,2g chất béo, 0,9 g muối vô cơ (18 mg Ca, 20 mg P2O5, 0,4mg Fe), Caroten 1,31g, vitamin

C 30mg, vitamin B1 0,04 mg, axít nicotinic 0,5mg Khoai lang còn chứa

nước 67%, có hoàng sắc tố, hồng sắc tố, pectin có gây trở ngại cho chế biến tinh bột, khoai lang còn có nhiều polyphenol, khi bị tác động của men

oxyhóa, biến thành màu nâu.

Các thành phần hoá học của các củ không cố định mà thường thay đổi tuỳ thuộc giống cây trồng, khí hậu, thổ nhưỡng, điều kiện canh tác v.v Với hàm lượng tinh bột lớn, công nghệ tách tinh bột đơn giản nên khoai lang cũng đã được sử dụng để khai thác tinh bột với số lượng đáng kể.

tế bào nhu mô có chứa: Tinh bột , hợp chất chứa nitơ

II Tính chất của tinh bột khoai lang

Khoai lang tươi là một trong những loại củ khó bảo quản vì khoai chứa lượng nước khá cao (80% trọng lượng) Trong điều kiện nhiệt

độ cao, các hoạt động sinh lý chuyển hoá mạnh, làm cho lượng tinh bột tiêu hao nhanh chóng.

II Tính chất của tinh bột khoai lang

1) Các phản ứng tiêu biểu của tinh bột :

Một tính chất quan trọng của tinh bột là quá trình thủy phân liên kết giữa các đơn vị glucozơ bằng axít hoặc bằng enzym Axit có thể thủy phân tinh bột ở dạng hạt ban đầu hoặc ở dạng hồ hóa hay dạng past, còn enzym chỉ thủy phân hiệu quả ở dạng hồ hóa

Axit và enzym giống nhau là đều thủy phân các phân tử tinh bột bằng cách thủy phân liên kết (1,4) glycozit Đặc trưng của phản ứng này là sự giảm

nhanh độ nhớt và sinh ra đường.

Phản ứng thủy phân:

phản ứng thủy phân của tinh bột :

II Tính chất của tinh bột khoai lang

Phản ứng tạo phức :

Phản ứng rất đặc trưng của tinh bột là phản ứng với iot Khi tương tác với iot, amiloza sẽ cho phức màu xanh đặc trưng Vì vậy, iot có thể coi là thuốc thử đặc trưng để xác định hàm lượng amiloza trong tinh bột bằng phương pháp trắc quan Để phản ứng được thì các phân tử amiloza phải có dạng xoắn ốc để hình thành đường xoắn ốc đơn của amiloza bao quanh phân tử iot Các

dextrin có ít hơn 6 gốc glucozơ không cho phản ứng với iot vì không tạo

được một vòng xoắn ốc hoàn chỉnh Axit và một số muối như KI, Na2SO4 tăng cường độ phản ứng Amiloza với cấu hình xoắn ốc hấp thụ được 20% khối lượng iot, tương ứng với một vòng xoắn một phân tử iot Amilopectin tương tác với iot cho màu nâu tím Về bản chất phản ứng màu với iot là hình thành nên hợp chất hấp thụ.

Ngoài khả năng tạo phức với iot, amiloza còn có khả năng tạo phức với nhiều chất hữu cơ có cực cũng như không cực như: các rượu no, các rượu

thơm,bphenol, các xeton phân tử lượng thấp

1) Các phản ứng tiêu biểu của tinh bột :

1) Các phản ứng tiêu biểu của tinh bột :

II Tính chất của tinh bột khoai lang

Khả năng hấp thụ nước và khả năng hòa tan của tinh bột :

Xác định khả năng hấp thụ nước và khả năng hòa tan của tinh bột cho phép điều chỉnh được tỉ lệ dung dịch tinh bột và nhiệt độ cần thiết trong quá trình công nghiệp, còn có ý nghĩa trong quá trình bảo quản, sấy và chế biến thủy nhiệt Rất nhiều tính chất chức năng của tinh bột phụ thuộc vào tương tác của tinh bột và nước (tính chất thủy nhiệt, sự hồ hóa, tạo gel, tạo màng) Ngoài ra,

nó cũng là cơ sở để lựa chọn tinh bột biến hình thích hợp cho từng ứng dụng

cụ thể.

1) Các phản ứng tiêu biểu của tinh bột :

Ví dụ: Để sản xuất các sản phẩm nước uống hòa tan như cà phê, trà hòa tan thì nên chọn tinh bột biến hình nào có độ hòa tan cao nhất.

II Tính chất của tinh bột khoai lang

Độ tan của tinh bột :

Amiloza mới tách từ tinh bột có độ tan cao hơn song không bền nên nhanh chóng bị thoái hóa trở nên không hòa tan trong nước Amilopectin khó tan trong nước ở nhiệt độ thường mà chỉ tan trong nước nóng Tinh bột bị kết tủa trong cồn, vì vậy cồn là một tác nhân tốt để tăng hiệu quả thu hồi tinh bột.

2) Những tính chất vật lí của huyền phù tinh bột trong nước :

Khi ngâm tinh bột vào nước thì thể tích hạt tăng do sự hấp thụ nước, làm cho hạt tinh bột trương phồng lên Hiện tượng này gọi là hiện tượng trương nở của hạt tinh bột.

Sự trương nở :

II Tính chất của tinh bột khoai lang

Tính chất hồ hóa của tinh bột :

Nhiệt độ để phá vỡ hạt chuyển tinh bột từ trạng thái đầu có mức độ oxi 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 ở trạng thái tự nhiên 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 dộ hồ hóa của tinh bột khoai lang là 52-64 0 C.

2) Những tính chất vật lí của huyền phù tinh bột trong nước :

có độ đặc, độ dính, độ dẻo 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, thể tích, cấu trúc, và sự bất đối xứng của phân tử Nồng độ tinh bột, pH, nhiệt độ, tác nhân oxi 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.

2) Những tính chất vật lí của huyền phù tinh bột trong nước :

II Tính chất của tinh bột khoai lang

Khả năng tạo gel và sự thoái hóa gel :

Tinh bột sau khi hồ hóa và để nguội, các phân tử sẽ tương tác nhau và xắp xếp lại một cách có trật tự để tạo thành gel tinh bột với cấu trúc mạng 3 chiều

Để tạo được gel thì dung dịch tinh bột phải có nồng độ đậm đặc vừa phải,

phải được hồ hóa để chuyển tinh bột thành trạng thái hòa tan và sau đó được

để nguội ở trạng thái yên tĩnh Trong gel tinh bột chỉ có các liên kết hydro

tham gia, có thể nối trực tiếp các mạch polyglucozit hoặc gián tiếp qua phân

tử nước.

2) Những tính chất vật lí của huyền phù tinh bột trong nước :

Khi gel tinh bột để nguội một thời gian dài sẽ co lại và lượng dịch thể sẽ thoát

ra, gọi là sự thoái hóa Quá trình này sẽ càng tăng mạnh nếu gel để ở lạnh

đông rồi sau đó cho tan giá.

III Cách bảo quản nguyên liệu khoai lang

1 Biện pháp kỹ thuật bảo quản khoai lang tươi:  

Để hạn chế sự hư hỏng trong quá trình bảo quản,

chúng ta phải đảm bảo những yêu cầu kỹ thuật sau. 

- Khi thu hoạch cần đúng thời vụ, đúng độ chín, tránh thu hoạch quá non, tránh những ngày mưa, phải loại

bỏ những củ bị sâu bệnh và dập nát. 

- Khi vận chuyển cần tránh vứt ném, phải nhẹ nhàng tránh dập nát để hạn chế sự xâm nhập của vi sinh vật. 

- Không nên chất đống khoai lang ngoài trời nắng,

nóng, khoai sẽ hô hấp mạnh và dẫn đến hư hỏng. 

- cần được xếp vào kho mát hoặc kho lạnh Có thể

giữ được vài tháng

2 Một số phương pháp bảo quản khoai lang :

• Trong điều kiện nhiệt độ cao, các hoạt động sinh lý trong củ khoai hoạt động mạnh, làm cho lượng tinh bột tiêu hao nhanh chóng Vỏ khoai mỏng, tác dụng bảo vệ kém, dễ sây sát, thối Sâu hại dễ xâm nhập gây ra hiện tượng khoai hà, gây thối rỗng, nấm mốc phát triển.

a Bảo quản trong hầm đào sâu dưới đất

• Chọn đất nơi cao ráo, sạch sẽ, không có nước ngầm Đào hầm theo kiểu lòng chum có nắp đậy kín và có rãnh thoát nước Hầm đào xong phải để khô mới chứa khoai Khoai thu hoạch về chọn củ tốt, không sây sát,

ít lấm đất, không có củ hà Nhập khoai vào hầm vào những ngày khô ráo và thận trọng khi vận chuyển vào hầm Một tháng đầu mở nắp 1-2 lần để thoát nhiệt độ trong hầm, tránh bốc nóng Nếu ẩm độ trong hầm quá cao, phải dùng chất hút ẩm

b Bảo quản trong hầm bán lộ thiên

• Hầm này cũng chọn chỗ đất cao ráo và khô, không có mạch nước ngầm Hầm đào sâu trên 1 m, phía trên

mặt hầm đắp một bức tường đất quanh miệng hầm, có chừa một cửa để lên xuống, hầm phải có nắp đậy kín

và có mái che

• Bảo quản bằng hai cách trên sẽ cách ly được với môi trường và khoai giữ được lâu hơn

c Bảo quản bằng cách ủ cát khô

• Đây là phương pháp bảo quản tương đối kín, cũng

giống như trong hầm kín nhưng đơn giản và dễ làm Song bảo quản bằng cách ủ cát khô có nhược điểm là không được kín hoàn toàn, nên vẫn chịu ảnh hưởng của nhiệt độ và ẩm độ bên ngoài

• Chọn những củ khoai còn nguyên vẹn, không bị sâu bệnh, không bị sây sát vỏ, xếp thành từng luống có chiều rộng 1,2-1,5 m, chiều dài tùy theo số lượng

khoai bảo quản nhiều hay ít Khi xếp khoai phải thật nhẹ nhàng, tránh cọ xát Xếp đầu củ quay ra ngoài, từ dưới lên trên Nếu khoai đóng trong sọt thì để nguyên

và phải để nơi cao ráo, thoáng mát, tránh những chỗ nắng hắt vào và không có mưa dột.

3.Một số yếu tố ảnh hưởng quá trình bảo

hô hấp Tuy nhiên sự phụ thuộc tỷ lệ thuận đó chỉ đến giới hạn nhất định, cụ thể khi tăng nhiệt độ từ 250C trở lên thì cường độ hô hấp chẳng những không tăng

mà còn có chiều hướng giảm

• Tuy nhiên nhiệt độ quá thấp không hẳn đã kéo dài được thời hạn bảo quản vì những nguyên nhân sau: nguyên nhân thứ nhất là nếu nhiệt độ bảo quản thấp hơn nhiệt độ đóng băng của dịch bào thì củ quả sẽ bị đóng băng, tế bào thực vật sẽ bị phá huỷ và quá trình sống bị đình chỉ Và Nguyên nhân thứ hai là nhiệt độ thấp có thể dẫn đến rối loạn một số quá trình sinh lý, sinh hoá

b.Độ ẩm tương đối của không khí

• Đây cũng là một yếu tố ảnh hưởng lớn đến thời hạn bảo quản Độ ẩm tương đối của không khí trong môi trường bảo quản quyết định tốc độ bay hơi nước của rau quả Độ ẩm môi trường càng thấp, cường độ hô hấp và tốc độ bay hơi nước càng cao, làm cho khối

lượng tự nhiên của khoai lang giảm đáng kể, thậm chí

có thể bị héo

• Mặt lợi cuả độ ẩm tương đối thấp là ở chỗ tạo môi

trường không thuận lợi cho vi sinh vật phát triển, do

đó hạn chế đáng kể sự xuất hiện các loại bệnh Vì vậy nếu khắc phục được sự phụ thuộc giữa tốc độ bay hơi

và độ ẩm thì nên hướng tới việc bảo quản rau quả

trong môi trường có độ ẩm càng thấp càng tốt

• Ngược lại khi độ ẩm tương đối cao thì tốc độ bay hơi nước và cường độ hô hấp giảm, nhưng lại tạo môi

trường tốt cho vi sinh vật phát triển Hơn nữa nước có thể ngưng tụ trên bề mặt rau quả dẫn tới việc rối loạn

hô hấp.

c Thành phần khí quyển

• Như đã biết, khí O2 và CO2 có tác dụng trực tiếp lên quá trình sinh lý, sinh hoá của khoai lang và từ đó

ảnh hưởng đến thời hạn bảo quản của chúng Mặt

khác ta cũng biết rằng trong khí quyển bình thường

có chứa 21%O2, 0,03%CO2, còn lại gần 79%N2 và

các khí khác (Argon )

• Khi bảo quản ở điều kiện bình thường với hàm lượng

O2 và CO2 như trên thì chắc chắn cường độ hô hấp hiếu khí sẽ rất cao, đến mức khoai lang sẽ chín chỉ sau một vài ngày sau thu hoạch

IV Nguyên nhân gây hư hỏng nguyên liệu và một số biện pháp phòng tránh

1 Hư hỏng do cơ học

• Thường xảy ra trong quá trình thu hoạch và

vận chuyển từ nơi thu hái về kho chứa.

• Cách phòng tránh:

Qúa trình thu hái cần loại bỏ những nguyên liệu đã

hư hỏng để tránh nhiễm chéo,tránh gây hư hỏng cơ học đối với nguyên liệu

Kiểm soát tốt điều kiện kho chứa (nhiệt độ, độ ẩm và

3.Các yếu tố của môi trường:

- Trong điều kiện nhiệt độ cao, các hoạt động sinh lý trong củ khoai hoạt động mạnh, làm cho lượng tinh bột tiêu hao nhanh chóng Vỏ khoai mỏng, Sâu hại dễ xâm nhập gây ra thối rỗng, nấm mốc phát triển

- Độ ẩm tương đối của không khí trong môi trường bảo quản quyết định tốc độ bay hơi nước của rau quả Độ

ẩm môi trường càng thấp, cường độ hô hấp và tốc độ bay hơi nước càng cao, làm cho khối lượng tự nhiên của khoai lang giảm đáng kể, thậm chí có thể bị héo

- Cách phòng tránh: kiểm soát tốt môi trường bảo quản nguyên liệu , đồng thời lựa chọn hợp lí thời gian thu hái

4 Một Số Hư Hỏng Chính

Đây là một trong những bệnh hại củ tương đối phổ biến

và quan trọng, vì bệnh rất dễ lây lan và có thể tấn công từ giai đoạn cây con đến khi thu hoạch và tồn trữ Đôi khi trong lúc thu hoạch, bề ngoài củ trông vẫn bình thường, nhưng sau một thời gian tồn trữ thì

củ mới biểu hiện triệu chứng và gây thiệt hại nhiều

a Bệnh thối đen (Do nấm Ceratosmella

fimbriata-Deuteromycetes)

• Ở cây con: thân dưới đất có vết đen, gốc thân cũng có màu đen và thối, cây héo chết Trên củ và thân ngầm:

có các đốm tròn màu nâu hoặc đen, đường kính: 2-3

cm, đốm bệnh ăn sâu vào trong củ, làm củ có vị đắng

và gây độc cho động vật Đôi khi giữa đốm bệnh có mốc đen, đó là phần cổ của bao nang có miệng

(perithecium) của nấm bệnh