Đồ án công nghệ sau thu hoach cây khoai lang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ CÔNG NGHỆ TP. HCM KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐỒ ÁN: CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH CÂY KHOAI LANG SVTH: Ngô Quốc Hòa Lê Anh Tuấn Huỳnh Nguyễn Hữu Duy Đặng Trần Công Huân GVHD: Ths. Ngô Minh Nhã Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2014 MỤC LỤC CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU 1 1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1 1.2 PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1 CHƯƠNG II. ĐẶC ĐIỂM CỦA KHOAI LANG VÀ TÌNH HÌNH TỔN THẤT KHOAI LANG TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 2 2.1 ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO, SINH LÝ CỦA CÂY KHOAI LANG 2 2.1.1 Phân bố và nguồn gốc 2 2.1.2 Cấu tạo: 3 2.1.3 Các thời kỳ sinh trưởng 5 2.1.4 Mùa vụ trồng: 7 2.2 ĐẶC ĐIỂM SINH HÓA 7 2.2.1 Đất đai 7 2.2.2 Nhiệt độ 7 2.2.3 Ánh sáng 8 2.2.4 Nước 8 2.2.5 Làm đất 8 2.2.6 Công tác giống 8 2.2.7 Quang hợp 8 2.2.8 Nhu cầu dinh dưỡng 8 2.3 SỬ DỤNG 9 2.3.1 Trong công nghiệp 9 2.3.2 Ẩm thực 9 2.3.3 Phi ẩm thực 10 2.3.4 Y học dân tộc 10 2.4 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TỔN THẤT CỦA KHOAI LANG Ở VIỆT NAM 10 2.4.1 Tình hình sản xuất khoai lang ở Việt Nam 10 2.4.2 Các dạng tổn thất của khoai lang: 11 2.5 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TỔN THẤT CỦA KHOAI LANG TRÊN THẾ GIỚI 111 2.5.1 Tình hình sản xuất khoai lang trên thế giới 111 2.5.2 Tình hình tổn thất trên thế giới 12 2.6 SÂU BỆNH HẠI TRÊN KHOAI LANG TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUAN 12 2.6.1 Sâu đục củ (Bọ Hà) 12 2.6.2 Sâu xanh da láng: Spodoptera exigua-Noctuidae và Sâu khoang (sâu an tạp): Spodoptera litura-Noctuidae 13 CHƯƠNG III. BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC TÌNH HÌNH TỔN THẤT SAU THU HOẠCH CỦA KHOAI LANG 16 3.1 BIỆN PHÁP HÓA HỌC 16 3.2 BIỆN PHÁP CƠ GIỚI 16 3.3 BIỆN PHÁP SINH HỌC 17 3.4 bao bì bảo quản khoai lang 17 3.4.1 Bao bì giấy và carton 17 3.4.2 Bao bì gỗ 18 3.4.3 Chất dẻo 18 3.5 Bảo quản khoai lang 18 3.5.1 Phương pháp truyền thống 18 3.5.2 Phương pháp hiện đại 19 CHƯƠNG IV. BIỆN PHÁP CHẾ BIẾN KHOAI LANG SAU THU HOẠCH - CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TINH BỘT KHOAI LANG 24 4.1 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 24 4.2 THUYẾT MINH QUY TRÌNH 24 4.2.1 Nguyên liệu 24 4.2.2 Ngâm: 25 4.2.3 Rửa nguyên liệu 25 4.2.4 Nghiền 26 4.2.5 Tách bã: 27 4.2.6 Tách dịch bào: 27 4.2.7 Tinh chế sữa tinh bột 29 4.2.8 Rửa tinh bột: 30 4.2.9 Bảo quản tinh bột ẩm: 30 4.2.10 Sấy: 30 4.2.11 Làm nguội: 31 4.2.12 Bao gói: 31 CHƯƠNG V. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO 34 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Liều lượng phân bón cho cây khoai lang 9 Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật Máy thu hoạch khoai lang, khoai mì MSU900: 16 Bảng 3.2 Kích thước kho cấp đông thực tế 22 Bảng 3.3 Các lớp cách nhiệt panel trần, tường kho cấp đông 22 Bảng 3.4 Các lớp cách nhiệt nền kho cấp đông 23 DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Thân cây khoai lang 3 Hình 2.2 Lá cây khoai lang 3 Hình 2.3 Hoa cây khoai lang 4 Hình 2.4 Củ khoai lang 4 Hình 2.5 Hom Khoai lang mọc rễ 6 Hình 2.6 Lá khoai lang phát triển 6 Hình 2.7 Củ khoai lang khi thu hoạch 7 Hình 2.8 Bọ hà 12 Hình 2.9 Khoai lang bị bọ hà phá hại 13 Hình 2.10 Vòng đời sâu xanh da láng 13 Hình 2.11 Vòng đời sâu khoang 14 Hình 3.1 Máy thu hoạch khoai lang MSU 900 16 Hình 4.1 Máy bóc vỏ củ 25 Hình 4.2 Máy rửa củ 25 Hình 4.3 Máy mài củ 26 Hình 4.4 Cấu tạo máy mài xát 26 Hình 4.5 Máy phân ly tách dịch bào 28 Hình 4.6 Máy phát SO 2 28 Hình 4.7 Máy ly tâm tách nước 29 Hình 4.8 Cyclone và ống làm khô nhanh 30 Hình 4.9 Quạt thổi 31 Hình 4.10 Thiết bị bao gói 32 DANH MỤC SƠ ĐỒ Sơ đồ 3.1 Hệ thống lạnh kho cấp đông môi chất R22 20 Sơ đồ 3.2 Bố trí bên trong kho cấp đông 21 Sơ đồ 4.1 Quy trình công nghệ sản xuất tinh bột khoai lang. 24 Sơ đồ 4.2 Quá trình tách bã nhỏ 29 1 CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU 1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Tinh bột là carbonhydrate dự trữ chính của cây trồng và chất lượng cao phân tử có số lượng lớn có ý nghĩa quan trọng đối với đời sống nhân loại. Tinh bột là nơi tích lũy của cây trồng như là chất không hòa tan, chất nữa kết tinh không hòa tan, bản thân nó được cấu tạo ra từ hai chất cao phân tử của glucose: amylose là yếu tố chủ yếu, không có nhánh và nhánh amylosepectin. Trên thế giới, đã phải dùng 60 triệu tấn tinh bột gồm bột mì, bột ngô, bột khoai tây, bột gạo, bột sắn, bột khoai lang/năm tùy thuộc vào điều kiện sản xuất nông sản của từng khu vực. Nguồn cung cấp tinh bột chính tại Việt Nam hiện nay cho các ngành công nghiệp chủ yếu là tinh bột sắn. Hầu hết sản xuất tinh bột là phục vụ cho việc chế biến, nó được xem như là chất nền cho sự lên men của vi sinh vật, công nghiệp dệt vải sợi, công nghiệp giấy và nhiều ngành công nghiệp khác. Khoai lang và sắn có thành phần chất khô tương tự nhau. Củ khoai sắn có hàm lượng khử thấp hơn củ khoai lang, ngược lại củ khoai lang có thể cung cấp nhiều lợi ích hơn là củ sắn như: cung cấp chất dinh dưỡng dạng đa dụng và thân thiện với môi trường, cả thân, lá, củ đều có thể sử dụng và rất tốt cho sức khỏe nếu chế biến đúng cách. Chế biến tinh bột sắn thì dễ hơn chế biến tinh bột khoai lang. Tuy nhiên, cấu trúc tinh bột khoai lang lại nhỏ hơn tinh bột sắn và hàm lượng tinh bột của khoai lang cao hơn. Điều này có thể cho thấy khả năng sử dụng khoai lang là đa dạng hơn cho sự chọn lựa đa mục đích. Tuy nhiên việc bảo quản khoai lang hiện nay còn nhiều hạn chế. Vì thế chúng em xin chọn đề tài đồ án là cây khoai lang. 1.2 PHẠM VI NGHIÊN CỨU Trong đồ án này chúng em xin trình bày: - Những đặc điểm của khoai lang - Tình hình sản xuất khoai lang ở trong nước và thế giới - Những biện pháp khắc phục (hạn chế) tình hình tổn thất sau thu hoạch của khoai lang - Quy trình sản xuất tinh bột khoai lang Từ đó, đưa những kết luận cần thiết về cây khoai lang và đồng thời sẽ đưa ra những đề nghị, định hướng trong tương lai cho cây khoai lang. 2 CHƯƠNG II. ĐẶC ĐIỂM CỦA KHOAI LANG VÀ TÌNH HÌNH TỔN THẤT KHOAI LANG TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM Hầu hết những nước trồng nhiều khoai lang trên thế giới đều có bộ sưu tập nguồn gen giống khoai lang. Nơi lưu giữ nguồn gen khoai lang lớn nhất toàn cầu là Trung tâm Khoai tây Quốc tế (Centro Internacional de la Papa – CIP) với tổng số 7007 mẫu giống khoai lang được duy trì năm 2005. Trong số này có 5.920 mẫu giống khoai lang trồng (Ipomoea batatas) và 1087 mẫu giống khoai lang loài hoang dại (Ipomoea trifida và các loài Ipomoea khác). Việc duy trì nguồn gen ở CIP được thực hiện trong ống nghiệm, trên đồng ruộng, bảo quản bằng hạt và được đánh giá theo tiêu chuẩn quốc tế. Khoai lang Trung Quốc cho năng suất cao, chịu lạnh nhưng chất lượng không ngon so với khoai lang của Nhật, Mỹ khi trồng ở Việt Nam. Khoai lang Mỹ nổi tiếng về chất lượng cao, phổ biến các giống khoai lang có ruột củ màu cam đậm, dẽo và có hương vị thơm để tiêu thụ tươi như một loại rau xanh cao cấp và dùng trong công nghiệp thực phẩm. Khoai lang Nhật cũng nổi tiếng về chất lượng cao với hướng chọn tạo giống khoai lang để sử dụng lá làm rau xanh, làm nước sinh tố và thực phẩm có màu tím hoặc màu cam đậm tự nhiên. Nhược điểm khoai lang Nhật khi trồng ở Việt Nam là thời gian sinh trưởng dài trên 115 ngày.(Nguyễn Thị Thủy, Hoàng Kim 2006) Nguồn gen giống khoai lang Việt Nam chủ yếu được thu thập, đánh giá và bảo tồn tại Trung tâm Tài nguyên Thực vật, thuộc Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam với 528 mẫu giống đã được tư liệu hoá. Mỗi giống khoai lang tùy vào chủng loại, vùng miềng, khí hậu, điều kiện mà có những đặc điểm riêng biệt nhưng nhìn chung chúng đều có những đặc điểm chung. 2.1 ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO, SINH LÝ CỦA CÂY KHOAI LANG 2.1.1 Phân bố và nguồn gốc [4] - Giới (regnum): Plantae - Bộ (ordo): Solonales - Họ (familia): Convolvulaceae - Chi (genus): Ipomoea - Loài (species): L.batatas - Danh pháp: Ipomea batatas L - Số nhiễm sắc thể: n= 15 - Thuộc loài lục bội 6n: 6n= 90 - Có độ dị hợp tử cao, biến dị di truyền lớn về hình thái Khoai lang có nguồn gốc từ khu vực nhiệt đới châu Mỹ, nó được con người trồng cách đây trên 5.000 năm. 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. Nó được đưa tới đây như thế nào là chủ đề của các cuộc tranh luận dữ dội, có sự tham gia của các chứng cứ từ khảo cổ học, ngôn ngữ học và di truyền học. 3 Ngày nay, khoai lang được trồng rộng khắp trong các khu vực nhiệt đới và ôn đới ấm với lượng nước đủ để hỗ trợ sự phát triển của nó. 2.1.2 Cấu tạo: 2.1.2.1 Thân Thân cỏ, mọc bò lan trên đất không leo, phân rất nhiều cành, thân mềm, đặc, không có lông, có 2 đường rãnh nông ở 2 bên thân dọc theo chiều dài thân từ mấu này tới mấu kia. Hình 2.1 Thân cây khoai lang (Nguồn: http://nowletus.com/cuoc-song/cong-dung-chua-benh-tuyet-voi-cua-rau- khoai-lang.html) 2.1.2.2 Lá Lá đơn, nguyên, mọc cách, không có lá kèm, lá hình thận, tròn hay lõm ở đầu, gốc sâu hình tim, dài 5-8,5 cm, rộng 6,5-9,5 cm, mặt xanh lục, mặt dưới nhạt, nhẵn cả 2 mặt; lá non 2 mảnh cụp vào nhau. Cuống lá dài 5-9,5 cm, màu xanh nhạt, mặt trên có đường rãnh màu đậm hơn, có 2 tuyến đối nhau ở đầu cuống. Gân lá hình lông chim lồi mặt dưới; 6-8 cặp gân phụ hơi lồi ở mặt dưới, tập trung nhiều ở gốc. Hình 2.2 Lá cây khoai lang (Nguồn: http://huongdantrimun.com/bi-quyet-tri-mun-dau-den-bang-cac-loai-la- cay.html) 2.1.2.3 Hoa Hoa mọc thành xim 1-3 hoa ở nách lá, cuống chung dài 5-6,5 cm. Hoa to, màu trắng tím (tuy thuộc loài). Hoa đều, lưỡng tính, Cuống hoa dài 1,5-2,5 cm, màu xanh nhạt. Lá bắc và 2 lá bắc con hình vảy tam giác, dài khoảng 1,5 mm. [...]... GIỚI - Trong thu hoạch: Sử dụng thiết bị thu hoạch hiện đại giúp tiết kiệm thời gian, nhân công, đồng thời hiệu quả cao trong việc tránh thất thoát và những va chạm cơ học ảnh hưởng xấu đến chất lượng và thẫm mỹ của củ khoai lang Điển hình cho thiết bị thu hoạch khoai lang là máy thu hoạch khoai lang MSU900 Hình 3.1 Máy thu hoạch khoai lang MSU900 (Nguồn: http://khomay.vn/may -thu- hoach- khoai- mi) Bảng... BIỆN PHÁP CHẾ BIẾN KHOAI LANG SAU THU HOẠCH - CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TINH BỘT KHOAI LANG 4.1 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ [3] Khoai lang Tách dịch bã Ngâm Tinh chế bột sữa Sữa loãng để pha cháo Bã nhỏ Rửa Rửa tinh bột Nghiền lần 1 Tinh bọt ướt và sạch Rửa tách tinh bột Sấy Nghiền lần 2 Làm nguội Nước dịch Bao gói Bã lớn b Sản phẩm Sơ đồ 4.1 Quy trình công nghệ sản xuất tinh bột khoai lang 4.2 THUYẾT MINH QUY TRÌNH... SẢN XUẤT VÀ TỔN THẤT CỦA KHOAI LANG Ở VIỆT NAM 2.4.1 Tình hình sản xuất khoai lang ở Việt Nam Ở Việt Nam, khoai lang là cây lương thực truyền thống đứng thứ ba sau lúa, ngô và đứng thứ hai về giá trị kinh tế sau khoai tây Khoai lang được trồng ở khắp mọi nơi trên cả nước từ Đồng bằng đến Miền núi, Duyên Hải Miền Trung và vùng Đồng bằng Sông Cửu long Năm 2004, diện tích khoai lang đạt 203,6 nghìn ha... Củ khoai lang khi thu hoạch (Nguồn: https://sites.google.com/site/raurungvietnam/rau-tren-can/cay -khoai- lang) 2.1.4 Mùa vụ trồng: Khoai lang trồng quanh năm, khắp các tỉnh thu c 3 miền của đất nước Tuy nhiên năng suất và sản lượng cao nhất tại Vĩnh Long thường được trồng vào tháng 4 - 5; tháng 8 - 9 và thu hoạch tháng 7 - 8; tháng 11 – 12 âm lịch hằng năm 2.2 ĐẶC ĐIỂM SINH HÓA 2.2.1 Đất đai Khoai lang. .. – 40cm Vị trí hom: hom ngọn hay hom giữa, chọn hom ít rễ phụ 2.2.7 Quang hợp Khoai lang là cây ưa sáng, năng suất khoai tây phụ thu c vào khả năng hấp thu và hiệu quả của việc sử dụng năng lượng ánh sáng để tổng hợp nên chất khô của củ và chỉ số thu hoạch Cường độ ánh sáng thích hợp cho sự hình thành củ và năng suất khoai lang là từ 20.000 – 50.000 lux Trong điều kiện khí hậu giống nhau, không thiếu... quanh đáy bầu Hình 2.3 Hoa cây khoai lang (Nguồn: http://vi.wikipedia.org/wiki /Khoai_ lang) 2.1.2.4 Củ Hình 2.4 Củ khoai lang ( Nguồn: http://blogtamsu.vn/bi-quyet-lam-dep-tu -khoai- lang. html) Vỏ khoai: gồm tầng vỏ ngoài cùng là một màng mỏng, có sắc tố và làm cho vỏ khoai có màu sắc khác nhau; các tầng bên trong cấu tạo chủ yếu là các chất sơ, có tác dụng bảo vệ củ khoai Ruột khoai: được cấu tạo do nhiều... khoai lang trên đầu người lớn nhất tại các quốc gia mà khoai lang là mặt hàng lương thực chính trong khẩu phần ăn, đứng đầu là quần đảo Solomon với 160kg/người/năm và Burundi với 130kg/người/năm North Carolina, bang đứng đầu Hoa kỳ về sản xuất khoai lang, hiện nay cung cấp 40% sản lượng khoai lang hằng năm của quốc gia này Mississippi cũng là bang chủ lực trong việc trồng khoai lang Tại đây khoai lang. .. bọ hà ta dùng thu c vi sinh từ các nấm Beauveria, Metarrhizium là biện pháp tốt nhất hoặc sử dụng biện pháp dẫn dụ như nêu ở trên là hiệu quả nhất Sử dụng giống khoai lang kháng bọ hà là biện pháp mới được áp dụng trong những năm gần đây Với giống khoai lang mới này khi bảo quản củ khoai lang sẽ có khả năng kháng bọ hà vì giống mới này mang gen đã được phân lập kháng bọ hà được Viện Công nghệ Sinh Học... trồng khoai lang cần bón nhiều phân hữu cơ và nên trộn thêm cát để hạn chế sâu phát triển Đảm bảo độ ẩm cho đất trồng, vun gốc cây và lấp các kẻ nứt đất Vệ sinh đồng ruộng, dọn sạch cỏ và tàn dư khoai lang Sau thu hoạch cho nước ngập ruộng 1-2 ngày diệt sâu Xử lý hom giống bằng cách nhúng vào dung dịch nấm Beauveria bassiana (như thu c MUSKARDIN của Công ty CPC) hoặc thu c trừ sâu (Cazinon 50ND của 14 công. .. lượng khoai bảo quản nhiều hay ít Khi xếp khoai phải thật nhẹ nhàng, tránh cọ sát Xếp đầu củ quay ra ngoài, từ dưới lên trên Nếu khoai đóng trong sọt 18 thì để nguyên và chồng 2 - 3 sọt lên nhau, sau đó lấy cát khô phủ kín lên khoai Trường hợp bảo quản ngoài trời phải làm lán che mưa, nắng Ngoài ra, khoai lang có thể bảo quản thoáng nếu thời gian bảo quản ngắn khoảng 10 - 15 ngày Khi bảo quản thoáng . Thân cây khoai lang 3 Hình 2.2 Lá cây khoai lang 3 Hình 2.3 Hoa cây khoai lang 4 Hình 2.4 Củ khoai lang 4 Hình 2.5 Hom Khoai lang mọc rễ 6 Hình 2.6 Lá khoai lang phát triển 6 Hình 2.7 Củ khoai. KINH TẾ CÔNG NGHỆ TP. HCM KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐỒ ÁN: CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH CÂY KHOAI LANG SVTH: Ngô Quốc Hòa Lê Anh Tuấn Huỳnh Nguyễn Hữu Duy Đặng Trần Công Huân. thiết về cây khoai lang và đồng thời sẽ đưa ra những đề nghị, định hướng trong tương lai cho cây khoai lang. 2 CHƯƠNG II. ĐẶC ĐIỂM CỦA KHOAI LANG VÀ TÌNH HÌNH TỔN THẤT KHOAI LANG TRÊN