BO GIAO DUC VA ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP I - HÀ NỘI
NGÔ XUÂN MẠNH
NGHIÊN CỨU CÁC CHỈ TIÊU PHẨM CHẤT VÀ MỘT SỐ BIỆN PHÁP CHẾ
BIẾN NHẦM NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG KHOAI LANG |Jpomoea
batatas L ( Lam.) TRỒNG VỤ ĐÔNG Ở MIỀN BÁC VIỆT NAM
Chuyên ngành: Trồng, trọt + AAC 9/96 | Ma s6: 4.01.08
LUẬN ÁN PHÓ TIẾN SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP
Người hướng dẫn khoa học: - PTS Nguyễn Đặng Hùng - PGS.PTS Đinh Thế Lộc
Hà nội - 1996
Trang 2
Tôi xin bàu tỏ lòng biét ớn sâu sắc Bồi với các thầu giáo hưởng bẫn khoa học PTS Nguyễn Đặng Hừng PGS.PTS Dinh Thé Lộc 6ã chỉ bẫn tận tình, giúp 63 moi mat trong qua trình hoàn
thành luận án nàu,
Tai xin bay tỏ lòng biết ơn Bồi với các thầu giáo, cô giáo và
cán bộ của Bộ miôn Hóa sinh - Dảo quản và chế biển, Bộ miôn Sinh lụ thực vật nhất là PTS Vũ Thị Thư GVC Vũ Kim Bang, Ths Ngwyin Manh Khải, GVC Phạm Thị Vân, Th§ Hoàng Đình
Tùng PGS.PTS Hoàng Minh Tấn, PTS Ngưụjễn Quang Thạch,
GVCPTS Va Quang Sáng GVC.ThS.Mai Thị Kim Tân,
GV.THS.Ngưuễn Thị Nhẫn, GV Nguyễn Thị Kim Thanh 6ä giúp 53 bang vién tdi trong quá trình thực hiện 6È tài nghiên cứu
Xin chân thành cảm dn tap thể nghiên cứu viên của Phòng Thí nghiệm trưng tâm SA tao Điều liện giúp 6ð tôi về mọi mật
Tôi chân thành cảm ơn tất cả bạn bè, người thân 6A luôn Động viên, tạo biều lúện tốt cho tôi trong quá trình thực hiện 68
tài và hoàn thành luận án
HÀ nội tháng 03 ndm 1996
Trang 3
Phần thứ nhất : MỞ ĐẦU
Phan tht hai: TONG QUAN TAI LIỆU
2.1 Sơ lược về cây khoai lang
2.1.1 Phân loại, nguồn gốc, phân bố 2.1.2 Tình hình sản xuất khoai lang 2.2 Nghiên cứu phẩm chất khoai lang
2.2.1 Chất khô 2.2.2 Gluxit
2.2.2.1 Tinh bột, 2.2.2.2 Đường 2.2.2.3 Xơ tiêu hoá
2.2.3 Protein va axit amin 2.2.4 Các vitamin
2.2.5 Các chất khoáng
2.2.6 Ảnh hưởng của các chất diều hòa sinh trưởng đến
năng suất và phẩm chất củ khoai lang
Trang 42.3.2.5 Khoai lang rán ròn (Chips) 2.3.2.6 Mứt nghiền, mứt ướt và kẹo 2.3.2.7, Các món än chế biến từ bột
2.3.2.8 Nước giải khát không cồn 2.3.3 Tình hình chế biến khoai lang ở Việt nam
2.3.4 Phẩm chất các sản phẩm chế biến từ khoai lang Phần thứ ba: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CUU
3,1 Vật liệu nghiền cứu
3.2 Bố trí thí nghiệm ngoài đồng
3.3 Các phương pháp chế biến 3.4 Các phương pháp hoá sinh
Phần thứ tư: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1 Phẩm chất củ khoai lang trông vụ đông
4.1.1 Thành phần dinh dưỡng củ khoai lang trông vụ đông:
4.1.1.1 Chất khô
4.1.1.2 Hàm lượng tỉnh bội
4.1.1.3 Hàm lượng đường 4.1.1.4 Hàm lượng protein
4.1.1.5 Hàm lượng vitamin C và caroten 4.1.1.6 Hàm lượng các nguyên tố khoáng
Trang 54.2 Ảnh hưởng của thời vụ trồng đến phẩm chất củ khoai lang
4.2.1 Chất khô
4.2.2 Dường tổng số và tỉnh bot
4.2.3 Protein
4.3 Ảnh hưởng của các chất điều hoà sinh trưởng đến nãng suất và phẩm chất củ khoai lang
4.3.1 Ảnh hưởng của œ- NAA đến năng suất và phẩm chất củ khoai lang trồng vụ đông
4.3.2.Ảnh hưởng của CCC đến năng suất và phẩm chất củ khoai lang trông vụ đông
4.4 Sự thay đổi phẩm chất trong quá trình bảo quản 4.4.1 Khối lượng và chất khô của củ khoai lang
4.4.2/Tinh bột và các loại đường 4.4.3 Caroten 4.5 Thitnghiém một số phương pháp chế biến củ khoai lang và phẩm chất của các sản phẩm chế biến 4.5.1 Chế biến mứt khô khoai lang và phẩm chất của nó 4.5.1.1 Qui trình chế biến 4.5.1.2 Phẩm chất mứt khô khoai lang 4.5.1.2.1 Đánh giá cảm quan
4.5.1.2.2 Phẩm chất mứt khô khoai lang
4.5.2 Mứt ướt chế biến từ khoai lang
4.5.2.1 Qui trình chế biến
4.5.2.2 Phẩm chất mứt ướt khoai lang
Trang 64.5.3.2 Phẩm chất của nước giải khát không cồn 109
4.5.3.2.1 Đánh giá cảm quan 109
4.5.3.2.2 Phẩm chất nước giải khát không cồn 110
Phần thứ năm: KẾT LUẬN VÀ DENGHI 112 5.1 Kết luận 112 5.2 Dé nghi 114 TÀI LIỆU THAM KHẢO 115 PHU LUC NHỮNG CHỮ VIẾT TÁT: ~CK- Chất khô - CT - Chất tươi
-a-NAA- Axit a - Naphtyl axetic
- CCC - Chlor Cholin Chlorid
~ SKLHNC - Sắc ký lỏng hiệu năng cao - QPHTNT - Quang phổ hấp thụ mguyên từ -D-Vu dong
Trang 7MỞ ĐẦU
Cây khoai lang [ /poroea bafatas L.( Lam )] là cây lương thực truyền
thống của nước ta, đứng thứ ba sau lúa, ngô Trong số cây có củ, khoai
lang là cây có củ thứ hai của loài người và là cây có củ chủ yếu của Việt
nam (Bùi Huy Đáp, 1984)|5] Theo ý kiến của nhiều tác giả trong và
ngoài nước (Bouwkamp J.C., 1985a [45]; Woolfe J.A., 1992 [122], Bài Huy Đáp, 1984 [5]; Bài Huy Đáp, 1961 [|6]: Bộ môn cây lương thực, 1968 [1]; Dinh Thế Lộc, 1988[26]) cây khoai lang có nhiều tính ưu việt
nên nó có vai trò đắng kể trong cuộc dấu tranh chống sự thiếu lương
thực và suy dinh dưỡng
Khoai lang có khả năng thích ứng rộng, được trồng ở nhiều điều kiện sinh thái khí hậu, đất dai khác nhau Khoai lang là cây trồng dẫn đầu
Trang 8kể nên việc sử dụng thuốc trừ sâu, trừ nấm thường không cần thiết
Khoai lang được trồng bằng giây cho nên không cần bảo quản một phần củ thu hoạch hàng năm để làm giống hoặc không phải tốn chỉ phí mua giống
Tuy cây khoai lang là cây lưu niên nhưng được trồng như cây trồng một năm, khoai lang không "chín" Do vậy, thời vụ trồng rất linh động,
phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của từng nơi
Cây khoai lang cho thu hoạch hai bộ phận có lợi từ một cây: củ dự
trữ và phần ngọn xanh Cả hai bộ phận này có thể được sử dụng như là lương thực, thực phẩm có dinh dưỡng đối với con người và làm thức ăn
cho gia súc
Ở Việt nam trong những năm gần đây cây khoai lang đã được chú ý
phát triển Đối với miền Bắc ngoài những thời vụ truyền thống cây khoai lang đã được trồng vụ dông trong cơ cấu cây trồng :
~- Lúa xuân - lúa mùa - khoai lang đông;
~ Lạc xuân (đậu tương xuân) - lúa mùa - khoai lang đông ( Bùi Thế
Hùng,1994 [19]; Đỉnh Thế Lộc, 1988 [26]; Định Thế Lộc, 1989[25)) Tuy nhiên diện tích trồng khoai lang vẫn không dược mở rộng Ngoài ra năng suất khoai lang ở Việt nam nói chung là thấp, bình quân 5 - 6 tấn/ ha (Bùi Huy Ðáp,1984 [5], Ung Định,1977 [10]; Nguyễn Sinh Cức, 1995 [4]) Bên cạnh công tác chọn giống khoai lang có thời gian sinh trưởng ngấn thích hợp, có năng suất cao, phẩm chất tốt, việc nghiên
cứu các biện pháp kỹ thuật để nâng cao năng suất và phẩm chất, việc sơ chế và chế biến khoai lang sẵn có cần được chú ý nghiên cứu>Đề tài "
Trang 9Lam.] trong vụ đông ở miền Bắc Việt nam" được thực hiện nhằm mục đích đánh giá phẩm chất củ khoai lang trồng vụ đông ở miền Bác Việt nam, nghiên cứu khả năng nâng cao phẩm chất củ và việc sử dụng củ
làm thức ãn cho con người Do đó mục tiêu của đề tài cần đạt được là;
a Đánh giá phẩm chất củ khoai lang trông vụ đông ở miền Bắc Việt
nam qua một số chỉ tiêu chính, thành phần và hàm lượng các loại đường
Trên cơ sở đó đề xuất những hướng sử dụng thích ứng
b Nghiên cứu ảnh hưởng của thời vụ trồng, chất điều hòa sinh
trưởng đến nãng suất và phẩm chất củ
c Nghiên cứu sự thay đổi phẩm chất củ khoai lang trồng vụ đông trong quá trình bảo quản thoáng đơn giản
d Thử nghiệm một số cách chế biến củ khoai lang trồng vụ đông
nhằm đa dạng hóa việc sử dụng khoai lang, nhất là khoai lang trồng vụ
đông
Đề lài được thực hiện tại Bộ môn Hóa sinh - Sinh lý - Bảo quản chế biến nông sản phẩm, Phòng thí nghiệm trung tâm, Trường Đại học Nông nghiệp I - Hà Nội Đây là những cố gắng đầu tiên ở miền Bắc Việt nam
Trang 10'TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 SƠ LƯỢC VỀ CÂY KHOAI LANG 2.1.1 Phân loại, nguồn gốc, phân bố
Khoai lang [Jporoea bafatas L (Lam) ] là cây hai lá mầm thuộc chỉ Ipomoea, họ Convolvulaceae (Purseglove J.W., 1974 [97]; Võ Văn Chỉ và CS, 1969 [3]) Trong số gồm 50 tộc và hơn 1000 loài thuộc
họ này thì I batatas là loài có ý nghĩa kinh tế quan trọng và được sử
dụng làm lương thực và thực phẩm Tuy nhiên loài Ipomoea aquatica
cũng được trồng làm cây thực phẩm ở Malaixia và Trung quốc Nó được
an như salad tươi hay rau xanh luộc hay sử dụng như thức ăn cho gia súc Số lượng loài Ipomoea dại đã được xác định là hơn 400 loài, nhưng I batatas là một loài cây trồng không được tìm thấy ở dạng hoang dại
Về nguồn gốc khoai lang thì cho đến nay vẫn còn nhiều tranh cãi Các cứ liệu khảo cổ, ngôn ngữ học và lịch sử học đã cho phép xác định nguồn gốc khoai lang là ở châu Mỹ, ở vùng Trung Mỹ hay Nam Mỹ
Anstin D.F., 1977 [44] cho rằng khoai lang có nguồn gốc ỏ vùng giữa
phía Bác là quần đảo Yueatan và phía Nam là sông Orinoco với các trung
Trang 11[124] khi nghiên cứu về sự biến động ở I.batatas đã chỉ ra vùng có sự đa dang cao bao gdm Colombia, Equador va Bac Peru
Di là khoai lang có nguồn gốc ở Bắc hay Trung Mỹ nhưng khi người châu Âu đặt chân đến châu Mỹ đầu tiên thì khoai lang đã được phân bố
rộng rãi ở cả châu Mỹ Từ châu Mỹ khoai lang được di thực đi các nơi
khác theo hai hướng Hướng thứ nhất là do những người châu Âu sau
Columbus C phát hiện ra khoai lang Đường hướng thứ hai sớm hơn bằng chứng là sự có mật của khoai lang từ trước ở Polynesia
Ở Việt nam khoai lang đã được trồng từ bao giờ ?
Khoai lang có nhiều khả năng là một loại cây nhập nội, nó không có
mật trong các loại cây trồng của nền nông nghiệp cổ xưa của người Việt cổ (Viện Hán nôm, 1995) [ 38 ]
Có thể khoai lang mới được nhập vào từ mấy thế kỷ gần đây, khi bán đảo Đông dương được người ở các đảo khác trên Thái Bình Dương
hay ở phương Tây biết đến (Bùi Huy Đấp, 1984) [5]
Lê Quý Đôn cho là khoai lang đã được nhập từ nước Lã tông (dảo Philippin) và đã được đưa vào nước ta vào khoảng cuối đời Minh Lê
Quý Đôn đã trích dẫn một số đoạn trong các sách "Thảo mộc trạng”, "Thực vật bản thảo", "Lĩnh nam tạp ký" và "Quảng đông tân ngữ”
khoai lang Đáng chú ý là đoạn trích trong sách "Thảo mộc trạng”, "Cam
nói về
thự" (khoai lang) là loại củ thuộc loài thử dự, rễ và lá như rễ khoai, củ to
bằng nắm tay, to nữa bằng nửa cái bình, da tía, thịt trắng Người ta luộc ăn Người vùng biển đào đất trồng khoai, đến mùa thu đẫy củ rỡ về thái nhỏ như gạo, tích trữ lương ăn, sống lâu trăm tuổi" (Bùi Huy Đáp,
Trang 12Cây khoai lang tuy là có nguồn gốc ở châu Mỹ nhiệt đới nhưng đã
được phân bố rộng rãi ở các vùng nhiệt đới, á nhiệt đới và vùng ôn đới ẩm Khoai lang được trồng rộng rãi ở châu Mỹ, châu Phi, châu Á, châu
Âu từ vĩ độ 40° Bác xuống 32° Nam Ở vùng xích đạo khoai lang còn
được trồng ở độ cao 3000 m so với mặt nước biển (Woolfe J.A., 1992)[122 ]
2.1.2 Tinh hinh san xu&t khoai lang
Theo số liệu của tổ chức Lương thực - Nông nghiệp của Liên hiệp quốc (FAO) (Horton D.E., 1988 [72], Woolfe J.A., 1992 [122]) cây
khoai lang được trồng ở 111 nước khác nhau, trong số đó có 101 nước là các nước dang phát triển Trong số các cây có củ thì khoai lang chiếm vị
trí thứ hai về giá trị kinh tế chỉ thua khoai tay Các nước đang phát triển
sản xuất và tiêu thụ hầu như tất cả khoai lang của toàn thế giới
Theo số liệu thống kê của Tổ chức Lương thực - Nông nghiệp của Liên hiệp quốc ( FAO) ( Bảng 2.1) thi Chau Á là châu lục trồng khoai
lang nhiều nhất (khoảng 90%), sau đó châu Phi (dưới 5%) và các châu
lục khác khoảng 5% Chỉ khoảng 2% khoai lang được trồng ở các nước công nghiệp phát triển, chủ yếu ở Mỹ và Nhật bản Trung quốc là nước sản xuất khoai lang nhiều nhất với sản lượng gần 94 triệu tấn/ năm Ở Trung quốc nãng suất khoai lang cao gấp đôi và sản lượng trên đầu người cao gấp vài lần so với các nước khác Indonexia (2,142 triệu tấn/
nam), Uganda (1,867 triệu tấn/ năm) và Việt nam (1,867 triệu tấn/ năm)
Trang 13vùng Caribê có sản lượng tính theo đầu người cao ( Bảng 2.2) Đối với những nước này khoai lang có vai trò kinh tế và dinh dưỡng quan trọng
Bảng 2.1: Sản xuất khoai lang trên thế giới và những biến đổi từ năm 1960 ( trung bình 1983/ 1984)
Sản lượng, Năng suất Diện tích Sản lượng | Thay đổi về sản (10T) (1/ha) thu hoạch | đầu người | lượng 1961/63 - ( 10” ha) (Kg) 1983/85 (%) Thế giới 114.185 14 7,998 24 13 Châu Á 164.603 16 6.413 38 12 ( Trung quéc) (93.603) (18) ( 5.067) (91) (23) Chau Phi 6.100 6 1.094 11 78 Bac va Trung My 1.442 7 213 4 10 Nam Mỹ 1371 9 153 bì - 37 Chau Dai duong 560 5 116 23 52 Chau Au 108 11 10 0 -44 Các nước đang phát | 111.979 14 7.867 32 20 triển Các nước phát triển 2.206 17 131 2 -70
Theo số liệu của FAO thì việc sản xuất khoai lang thế giới tang 50% từ năm 1961 đến 1973, sau đó giảm xuống đến mức cao hơn những
năm 1960 khoảng 15% Trong vòng 15 năm cuối sản xuất khoai lang
giảm xuống rõ rệt ở Nhật bản, Mỹ và các nước công nghiệp khác Sản
xuất khoai lang ở châu Á, chủ yếu ở Trung quốc, tuân theo chiều hướng
Trang 1425% cao hơn mức 1960 Chỉ có ở một vùng của châu Phi sản xuất khoai lang tăng Sản lượng khoai lang của châu Phi hiện nay cao hơn 80% so
với mức năm 1960 ( Woolfe J.A., 1992) [122]
Bảng 2.2: Các nước có sản lượng và sản lượng khoai lang trên đầu người cao nhất (trung bình các năm 1983 - 1985) Sản lượng Sản lượng trên đầu người Nước 10°T Nước Kg Trung quốc 93,550 Dao Solomon 193 Indonexia 2,142 Tonga 161 Uganda 1,867 Ruanda 150 Viét nam 1,867 Papua Niu Ghiné 136 Ấn độ 1,565 Uganda 125
Nhat ban 1,435 Burundi 112
Dai han 898 Niue 100
Ruanda 879 Trung quéc 91
Philipin 865 Ghiné xich dao 90
Braxin 732 Dao Cook 75
( Theo Woolfe J.A , 1992[122])
Ở Việt nam, theo số liệu thống kê công bố ( Số liệu thống kê
Nông, Lâm, Ngư Việt nam 1976-1991, 1992 [30], Nguyễn Sinh Cúc,
1995 [4]) ( Bảng 2.3) thì chiều hướng chung tir nam 1976 dén nam 1994 diện tích trồng và sản lượng khoai lang tăng, dạt cao nhất vào nãm 1980
(450.10 ha và 2.417,6.10° tin), sau đó giảm Diện tích trồng khoai lang
Trang 15lượng biến động từ 2104,5.10” tấn / năm đến 2404,8.10” tấn/ năm Các
tỉnh có diện tích trồng và sản lượng khoai lang cao ở miền Bác Việt nam
là Thanh hoá, Hải Hưng, Nghệ An, Hà Tĩnh, Hà Bắc, Nam Hà ( Niên
giám thống kê, 1993) [28] Năng suất khoai lang thu hoạch ở nước ta vẫn còn thấp đạt khoảng 6T/ ha Bảng 2.3: Diện tích, sản lượng và năng suất khoai lang Việt nam các năm 1976 - 1995, Năm Diện tích Sản lượng Năng suất (10ha) | (10T) (T/ha) 1976 248,0 1.484,6 5,97 1980 450,0 2.417,6 5.37 1985 320,0 17717 5,55 1990 321,1 1.929,0 6,01 1991 348,1 2.104,5 6,04 1992 404,9 2.137,3 6,40 1993 387,1 2.404,8 6,21 1994 343,7 2.125,7 6,18 1995 385,5 2350,7 6,20 (ước tính) ( Theo số liệu thống kê nông, lâm, ngư nghiệp Việt Nam 1976-1991, 1992 [30]; Nguyễn Sinh Cúc, 1995 [4])
2.2 NGHIÊN CỨU PHẨM CHẤT KHOAI LANG
Trang 16và gia súc đã được các nước chú ý Trong số hai bộ phận khoai lang được sử dụng làm thức ăn cho người và gia súc là củ và thân lá thì củ có vai trò quan trọng Tình hình nghiên cứu một số chỉ tiêu phẩm chất quan trọng của củ khoai lang được trình bày dưới đây
Bảng 2.4: Thành phần hoá học tương đối của củ khoai lang Thành phần % chất khô Giá trị trung bình | Khoảng biến động Tỉnh bột 70 | — 30-85 Đường tổng số 10 5-38 Protein T.S (Nx 6.25) 5 1,2- 10 Lipit 1 1-2;5 Tro 3 0,4 - 4,5 Xơ tổng số ( Polisaccarit 10 ? khác tỉnh bột + Lignin) Các vitamin, axit hữu cơ và <1 các thành phần khác có hàm lượng thấp (Theo Woolfe J.A., 1992 [ 122]) 2.2.1 Chất khô
Khoai lang cũng như các loại củ khác thông thường có hầm lượng
nước cao, do vậy hàm lượng chất khô tương đối thấp Hàm lượng chất khô của củ khoai lang trung bình là khoảng 30%, nhưng biến động rất
Trang 17ngày, loại đất, tình trạng sâu bệnh và kỹ thuật trồng trọt Trong số các yếu tố trên thì yếu tố giống có ảnh hưởng quan trọng Hàm lượng chất
khô biến động từ 13,6% đến 35,1% ở các dòng khoai lang trồng ở Đài loan ( Anon, 1981){40], từ 22,9% đến 48,2% ở 18 giống khoai lang trồng ở Braxin ( Cereda M.P et al.,1982) [55] và từ 21% đến 39% ở các giống trồng ở các nước Nam Thái bình dương (Bradbury J.H & Holloway
W.D., 1988a)[48]
Khi nghiên cứu các giống, dòng triển vọng ở Việt nam chỉ tiêu chất khô cũng được quan tâm nghiên cứu Các tác giả Lê Đức Diên và
Nguyễn Đình Huyên [7] cho thấy hàm lượng chất khô của 25 giống
khoai lang biến động từ 18,4 % đến 41,5 %, trong đó nhóm có năng suất
cao, chất lượng kém biến động từ 18,4 % đến 23,7 %; nhóm có năng suất cao, chất lượng tốt biến động từ 31,6 % đến 41,5 % ; nhóm có năng
suất thấp, chất lượng tốt biến động từ 32,5 % đến 34,7 % và nhóm có
năng suất thấp, chất lượng kém biến động từ 21,8 % đến 31,1 % Vũ Tuyên Hoàng và cộng sự, 1992 [15 ] khi nghiên cứu các giống trồng vụ đông và vụ hè thấy hàm lượng chất khô biến động từ 23,4 % đến 33,8 %
( vụ đông) và từ 23,0 % đến 33,0 % ( vụ hè ) Hoàng Kim và cộng sự,
1990 [21] khi khảo sát 16 giống khoai lang trồng ở miền Nam thấy hàm lượng chất khô biến động từ 27,5 % đến 34,4 %
2.2.2 Gluxit
Gluxit là thành phần chủ yếu của củ khoai lang Trong tổng lượng
chất khô của khoai lang gluxit chiếm tới 80 -90 % [ 24 - 27 % chất tươi
Trang 18saccaroza, mantoza ) và các hợp chất pectin, hemixenluloza va xenluloza (xơ) với lượng thấp hơn Thành phần tương đối của các hợp chất này biến động không những phụ thuộc vào giống và độ chín của củ, mà còn phụ thuộc vào thời gian bảo quản, sự nấu nướng hay chế biến và có ảnh hưởng đáng kể đến các yếu tế chất lượng như cấu trạng bao gồm độ cứng, độ khô, cảm giác miệng và hương vị Trong quá trình bảo quản sau thu hoạch và chế biến thành phần gluxit biến đổi do vậy thành phần của khoai lang nấu nướng hay chế biến sẽ có ý nghĩa quan trọng đối với người tiêu dùng Nơi trồng với các điều kiện sinh thái cụ thể hình như là tác nhân quan trọng ảnh hưởng đến từng loại gluxit ( Woolfe J.A., 1992) [122] Trong quá trình sinh trưởng và phát triển của khoai lang gluxit biến đổi không ngừng từ dạng này sang dạng khác ( Bùi Huy Đáp, 1984
[5]; Nguyễn Đặng Hùng & Vũ Thị Thư, 1993 [17]) 2.2.2.1 Tĩnh bột
Tỉnh bột là thành phần quan trọng của gluxit Trung bình tỉnh bột
chiếm 60 - 70 % chất khô ( CK) ( Woolfe J.A., 1992 [122], Palmer J.K., 1982 [89]) Hàm lượng tỉnh bột biến động mạnh phụ thuộc vào nhiều
yếu tố, trong đó yếu tố giống là quan trọng nhất 18 giống khoai lang
Braxin trồng ở một địa điểm có hàm lượng tỉnh bột biến đổi từ 42,6 % - 78,7 % CK (Cereda M_P et al., 1982)[59] Ở các giống Philippin và Mỹ hàm lượng tỉnh bột biến động từ 33,2 % - 72,9 % CK ( Tmong V.D., Bienman và Marlett, 1986)[111] Nếu tính theo chất tươi thì củ khoai
lang có hàm lượng tỉnh bột trung bình là 18 % Ở 31 giống Ấn độ hàm lượng tỉnh bột biến động từ 11,0 % đến 25,5% CT ( Shanmugan A va
Trang 19dén 22,2 % CT (Li L va Liao C.H., 1983)[80]; 6 75 gidng cia Thai lan biến động từ 4,1 % đến 26,7 % CT (Prabhuddham S et al., 1987)[94] va ở 164 dòng, giống vùng Nam Thái Bình Dương biến động từ 5,3 % đến 28,4 % CT (Bradbury J.H và Holloway W.D., 1988a ) [48] Ở Việt nam khi nghiên cứu 50 mẫu giống khoai lang thấy hàm lượng tỉnh bột trong
củ biến động từ 52,29 % đến 75,38 % CK ( 10,60 % đến 31,20 % CT)
(Lê Đức Diên, Nguyễn Đình Huyên, 1967) [7] Ở 5 giống trồng vụ đông
hầm lượng tỉnh bột biến động từ 16,8 % đến 25,4 % ( Vũ Tuyên Hoàng
và CS, 1987) [16 ]
Ngoài các yếu tố di truyền các yếu tố khác như nơi trồng, năm trồng
và độ dài của mùa trồng cũng có ảnh hưởng đến hàm lượng tỉnh bột của
củ khoai lang Theo kết quả nghiên cứu của các tác giả Anstralia
(Bradbury J.H và Holloway W.D., 1988a ) [48] hàm lượng trung bình
của 8 giống biến động từ 13,1 % đến 15,9 % khi trồng ở 4 địa điểm khác nhau và của 15 giống từ 17,1 đến 18,5 % giữa hai năm trồng khác nhau Các tương tác giữa giống x nơi trồng hay giống x năm trồng có ý nghĩa
cao, do đó việc phải trông thử nghiệm ở các dịa điểm và các năm khác nhau là quan trọng
Hàm lượng tỉnh bột trung bình của 4 giống trồng ở các thời vụ khác nhau biến động từ 9,8 % đến 14,9 % CT; Các giống trồng vụ thu và vụ
đông có hàm lượng tỉnh bột cao hơn trồng vụ xuân và vụ hè
Hàm lượng tỉnh bột ở cùng một giống thu hoạch sau trồng 150 ngầy
hay 180 ngày cao hơn đáng kể khi thu hoạch 120 ngày trong cùng một
Trang 20Trong số phân bón thì việc bón phân kali với liều lượng cao ( 124,4 và 186,7 kg/ ha) đã làm tăng đáng kể hàm lượng tỉnh bột trong chất khô (Sharfuddin A.P.M và Voican V., 1984)[103]
2.2.2.2 Đường
Thành phần gluxit quan trọng thứ hai sau tỉnh bột là các loại đường Hàm lượng đường tổng số trong củ khoai lang biến động phụ
thuộc vào nhiều yếu tố như bản chất di truyền của giống, thời gian thu hoạch, các loại củ khác nhau
Ở các giống Philippin hàm lượng đường tổng số biến động từ 5,6 % đến 38,3 % CK (Truong V.D et al., 1986)[111] Ở Puerto Rico, hàm lượng đường biến động từ 6,3 % đến 23,6 % CK từ các dạng làm lương thực qua các dạng trung gian đến các dạng ăn tươi (Martin F.W và Deshpande §.N., 1985) [85] Trên cơ sở khối lượng chất tươi, ở các giống từ các vùng khác nhau của Nam Thái Bình Dương, hàm lượng đường biến động từ 0,38 % đến 5,64 % (Bradbury J.H va Holloway W.D.,1988a) [ 48] và ở các giống Mỹ biến động từ 2,9 % đến 5,5 % Hàm lượng đường trong củ 50 mẫu giống khoai lang Việt nam được nghiên cứu biến động từ 12,26% đến 18,52% CK (Lê Đức Diên, Nguyễn Đình Huyên, 1967 ) [7]
Trang 21Bảng 2.5: Thành phần đường ở củ khoai lang tươi và khoai lang nướng Đường ( % chất khô)
Giống Glucoza Fructoza Saccaroza Mantoza
Tươi | Nướng | Tươi | Nướng | Tươi | Nướng | Tươi | Nướng Centennial” | 0,24 | 0,27 | 0,30] 0,43 | 4,10 | 5,17 0 9,33 Jasper 0,44 | 0,42 | 0,43] 0,41 | 3,63 | 5,14 0 7/75 Travis 1,50 | 2,73 | 1,15] 1,99 | 2,87 | 3,26 0 4,02 Jewel 1,22 | 1,29 | 1,01 120 | 2,78 | 3,98 0 7,55 White star | 0,44 | 0,39 | 0,39 | 0,40 | 2,50 | 3,35 0 14,12 Rojo 0,95 | 1,22 | 0,65 | 0,97 | 1,30] 1,59 0 10,77 blanco Các giéng| 0,45 | 0,33 | 0,26) 2,03 | 2,43 | 0,64 0 7,09 của Tongan?
a - Các giống trồng ở Mỹ, phân tích bầng SKLHNC (Picha D.H., 1985a ) [91 ] b- Trung bình của 5 giống trồng ở Tongan, phân tích bầng SKLHNC (Bradbury J.H
et al., 1988 ) [48]
Trong những năm gần đây nhờ áp dụng các phương pháp nghiên
Trang 22Mantoza cũng được một số tác giả phi nhận nhưng với một lượng nhỏ (Truong V.D et al., 1986 [111]; Tamate J va Bradbury J.H., 1985 [106]; Bradbury J.H et al.,1988a [48]), nhưng các tác giả khác không phát hiện
thay ( Picha D.H., 1985 [91]; Losh J.M et al, 1981 [82]) Trong qua trình nấu nướng hàm lượng mantoza tăng lên đáng kể Ở tất cả các trường hợp các giống mới thu hoạch hàm lượng saccaroza vượt các dường khác Ở một số giống, hầm lượng glucoza cao hơn so với
fructoza, nhưng ở các giống khác nồng độ của chúng tương đương nhau
Ngoài các đường monosaccarit, disaccarit có trong củ khoai lang,
mới đây người ta đã quan tâm đến các oligosaccarit khác như raffinoza, stachyoza va verbascoza có liên quan đến hiện tượng đầy hơi ở một số người sử dụng (Tamate J & Bradbury J.H., 1988 [106]: Truong V.D et al., 1986 [I1I]) Tuy nhiên kết quả thu được là trái ngược nhau Theo Tamate J va Bradbury J.H., 1988 [106] thì hình như không có raffinoza
ở các mẫu củ khoai lang của Papua Nin Ghiné hay cdc dao Solomon, con
theo Truong V,D et al., 1986 [111] thì tìm thấy lượng raffinoza là lớn do raffinoza cùng rửa giải với maltotrioza khi nghiên cứu bằng phương
pháp SKLHNC Không ghi nhận thấy stachyoza hay verbascoza
2.2.2.3 Xơ tiên hoá
Nhóm xơ tiêu hoá bao gồm các hợp chất pectin ( propectin, các axit pectic, axit pectinic va pectin hoa tan), hemixenluloza va xenluloza
Sự quan tâm nghiên cứu các hợp chất này tăng lên do xơ tiêu hoá có khả nang lam giảm các bệnh ung thư ruột kết, bệnh đái đường, bệnh tìm và các bệnh đường tiêu hóa (Collins W.W., 1985 [59], Woolfe J.A., 1992
Trang 23cao ( 3,76 ; 3,26 % CK), trong khi đó hemixenluloza ở " Porto Rico" thấp hơn nhiều so với ở giống "Gamet" ( 0,46% và 4,95%) Các hợp chất
nectin có vai trò lớn trong việc tạo các tính chất lưu hóa (rheological) ở khoai lang nấu
Hàm lượng pectin tổng số trung bình của 8 giống là 5,1 % CT, bằng 20 % CK
2.2.3 Protein va axit amin
Nói chung củ khoai lang có hàm lượng protein thấp, nhưng do năng suất thu hoạch cao nên sản lượng protein trên một đơn vị diện tích
không thua kém các loại hạt ngũ cốc khác ( Woolfe J.A., 1992 ) [122]
Theo tính toán khoai lang cho năng suất trung bình là 184 kg protein/ ha
so với lúa mỳ (200 kg/ ha) và lúa nước (168 kg/ ha ) (Walter W.M et al.,
1984) [116] Do vậy khoai lang là một trong những cây trồng chính của thế giới có khả năng cho 2 triệu tấn protein hàng năm
Trung bình hàm lượng protein thô là 5% CK hay 1.5% CT ( Woolfe
J.A., 1992) [122 ] Hàm lượng protein biến động phụ thuộc vào điều kiện
canh tác ( Constantin R.J et al.,1974)[61], điều kiện môi trường và các yếu tố di truyén (Collins W.W., 1982 [57]; Li L., 1982 [78])
Yếu tố di truyền là yếu tố chủ yếu quyết định sự sự biến động về hầm lượng protein Hàm lượng protein thô của khoai lang biến động từ
1,3 % đến hơn 10 % CK ( Purcel A.E et al, 1972 [96]; Li L., 1974
[79]) Trong 300 dòng khoai lang trồng ở Đài loan với các điều kiện trồng trọt như nhau trong cùng một vụ hàm lượng protein thô biến động
từ 1,27 % đến 10,07 % CK, trong đó phần lớn có hàm lượng protein là 4
-5%(LiL., 1974 ) [79] Protein thô của 100 mẫu cây khoai lang từ 7 cee,
Trang 24dòng cha mẹ được trồng cùng một vụ, ở cùng một nơi ở Mỹ biến động từ 4.38 % đến 8.98 % CK, với giá trị trung bình là 6.29 % (Dickey L.F et
al, 1984 ) [62] Do có biến động mạnh nên có khả năng vững chấc dé
tăng hàm lượng protein bằng cách lai tạo hay chọn lọc các giống có hàm lượng protein cao Các giống khoai lang mới cải tiến ở Peru có hàm
lượng protein cao, biến động từ 8.9 % đến 14.9 % CK ( Carpio Burga,
1985) [54] Nếu tính theo khối lượng chất tươi 6 giống khoai Mỹ được
trồng cùng điều kiện và được phân tích ngay sau khi thu hoạch biến
động từ 1.36 % đến 2.13 % CT(Picha D.H., 1985b) [92] Hàm lượng protein thô của 10 giống khoai lang Papua Niu Ghinê biến động từ 1.29 % đến 1.81 % (Bradbury J.H et al., 1985 b ) [52]
Hàm lượng protein thô ở 50 mẫu khoai lang Việt nam biến động từ 2.81 đến 6.22 % CK hay từ 0.78 đến 1.98 % CT ( trung bình 1.8%) (Lê
Đức Diên, Nguyễn Đình Huyên, 1967 ) [7], từ 2.73 % đến 5.42 % CK
(Hoàng Kim va CS 1990)[21]
Ngoài yếu tố di truyền các yếu tố khác như môi trường ( nơi trồng,
mùa trồng, năm trồng ) và những biến đổi do thời tiết, đất dai, côn trùng, bệnh và kỹ thuật canh tác có ảnh hưởng lớn đến hàm lượng protein khoai lang
Tuy có hàm lượng thấp nhưng protein khoai lang có giá trị dinh
dưỡng cao Protein khoai lang có đầy đủ các axit amin nhưng nó có thể
Trang 25là không có axit amin hạn chế nào đối với các giống khoai lang Nhật bản
Bảng 2.6: Thành phần và hàm lượng axit amin của protein khoai lang ( g axit amin / 100 g protein )
WalterW.M | Purcell Nagase J | NguyénV.K | FAO
Trang 26Kết quả của Nguyễn Van Khang và Lê Doan Diên, 1984 [20] cho
thấy giống Lim Việt nam cũng hạn chế về các axit amin chứa S và lizin 2.2.4 Các vitamin
Khoai lang là nguồn đáng kể cung c4p vitamin C ( axit ascorbic ) và
chứa một lượng vừa phải thiamin ( vitamin Bị) , riboflavin ( Bạ), niaxin cũng như vitamin B, axit pantothenic ( B;) và axit folic Ngoài ra khoai
lang còn là nguồn caroten - tiền vitamin A rất quan trọng đối với dinh dưỡng của con người và gia súc
Vitamin C trong khoai lang cũng như trong các loại rau quả khác tồn tại ở hai dạng có hoạt tinh 14 axit ascorbic ( dang khử) và axit dehydroascorbic (dang oxi hod) Cả hai dạng này đều có hoạt tính
vitamin C Các phương pháp xác định vitamin C chỉ đo axit ascorbic cho
các giá trị thấp hơn so với thực tế Nói chung khoai lang có hàm lượng vitamin € biến động từ 20 đến 50 mg/ 100 g CT (Ezell B.D & Wilcox M.S.,1952 [64]; Watt BK & Merril AL.,1975 [119]) Hàm lượng vitamin C biến động rõ rệt phụ thuộc vào các mẫu khác nhau: ở 4 giống
của đảo Solomon biến động từ 19.8 đến 32.9 mg/ 100 g CT và từ 57.5
đến 94,2 mg/ 100 g CT (Bradbury J.H & Singh , 1986)[50]
Theo số liệu công bố của Viện dinh dưỡng dựa trên số liệu của Bang
thành phần dinh dưỡng của FAO dùng cho vùng đông Á ( Từ Giấy và CS,
1994) [13] thì trong các loại khoai lang khác nhau ham lượng vitamin C biến động từ 23 mg/ 100 g CT (khoai lang trang) dén 30 mg/ 100 g CT
Trang 27Ngoài yếu tố giống, các yếu tố như nơi trồng, năm trồng, thời gian thu hoạch, phương pháp chế biến có ảnh hưởng đến hàm lượng vitamin C trong củ và các sản phẩm chế biến từ củ
Caroten - tiền vitamin A là nhóm hợp chất chỉ có ở thực vật và được
biến thành vitamin A có vai trò dinh dưỡng rất quan trọng đối với người
và động vật Sự thiếu hụt vitamin A gây lên các bệnh khác nhau về mắt
thậm chí sự mù lòa, cản trở quá trình sinh trưởng và phát triển bình
thường và làm giảm sức đề kháng đối với các bệnh nhiễm trùng
Hàm lượng caroten tổng số đã được nhiều tác giả nghiên cứu Theo số liệu của các tác giả Australia thì ở các mẫu khoai lang của Papua Niu
Ghiné va dao Solomon chứa trung bình 0.048 mg/ 100 g CT (Bradbury J.H.& Holloway W.D., 1988a)[48] Các giống khoai Mỹ có hàm lượng caroten biến động từ 0.030 đến 3.308 mg/ 100 g CT ( Bureau J.C & Bushway R.J., 1986)[53] Các giống khoai lang có ruột màu kem đến mau vàng thu thập ở 5 thành phố của Mỹ ba tháng một lần trong nam
chứa hàm lượng j-caroten từ 0.184 mg đến 0.368 mg/ 100 g CT Cac giống có ruột màu vàng đa cam đậm là nguồn rất giàu J-caroten, biến động từ 3.36 mg đến 19.60 mg/ 100 g CT (Xác định bằng phương pháp
SKLHNC) (Bushway R.J., trích theo Woolfe A J., 1992){122] Ở các
dòng, giống của Đài loan hàm lượng caroten biến động từ 0.400 mg đến
24.800 mg/ 100 g CT giữa các giống có ruột củ màu trắng và màu vàng đa cam (Wang H & Lin CT., 1969) [118] Ở các giống khoai lang có
ruột màu kem và vàng của Niu Dilơn hàm lượng caroten trung bình là
0.076 mg/ 100 g CT ( Visser F.R & Burrows J.K., 1983)[114 ]
Trang 28ruột trắng và giống ruột vàng da cam biến động từ 0,3 ug đến 3,4 mg / 100g CT
Yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng caroten quan trọng nhất là giống Hàm lượng caroten của 17 giống trồng ở Đài loan biến dộng từ 0,400 mg / 100 g CT ở giống địa phương dén 24,8 mg / 100g CT ở giống nhập nội từ Mỹ ( Wang H & Lin C.T., 1969 )[118] Ham lugng caroten 6 26 giống của Philippin với màu ruột củ biến đổi từ trắng sang trắng sữa và từ vàng đến vàng da cam ( màu giống carốt) biến động từ chỉ ở lượng vết
đến 11,45 mg / 100 g CT ( Garcia E.H et al., 1970 )[70] Ở 10 giống của Mỹ hàm lượng caroten biến động từ 2,55 mg đến 6,73 mg/ 100g CT ( từ 5,2 mg đến 26,1 mg/ 100g CK ( Speirs M et al., 1953) [105] Hàm lượng caroten của các giống, dòng có thể được tăng lên nhờ việc lai với
bố mẹ có hầm lượng caroten cao khác nhau Ngoài yếu tố giống các yếu tố khác như kích thước củ , nơi trồng, thời vụ trồng cũng ảnh hưởng đến hàm lượng caroten
2.2.5 Các chất khoáng
Củ khoai lang có hàm lượng tro trung bình khoảng 1 % CT
(khoảng 3 - 4 % CK) ( Woolfe J.A., 1992) [ 122] Biến động về hàm lượng các chất khoáng của các mẫu khoai lang Nam Thái Bình Dương
Trang 29Trong củ hàm lượng một số nguyên tố như Ca, Fe, Mg, Zn và Mn ở vỏ củ cao hơn ở thịt củ Do vậy việc loại vỏ trước và sau khi nấu nướng và tỷ lệ vỏ được loại ảnh hưởng đến hầm lượng các chất khoáng
Hàm lượng các chất khoáng còn phụ thuộc vào giống, nơi trồng, phân bón được sử dụng Bảng 2.7: Hàm lượng khoáng của củ khoai lang ( mg/ 100 g CT) Nguồn Ca K P Mg Fe Na - Các tác giả khác nhau: Trung bình 24 396 41 20 0.69 21 ( Khoang bién déng) (7- |(342- | (25- | (14- |(059- | (13- 34) | 488) | 45) | 23) | 086) | 30) ~ Các bảng thành phần dinh dưỡng: Trung bình 30 269 41 - 1,2 24 (Khoảng biến động | (22- |(210-| @i- | - | (07- | Co- 41) 320) 56) 2.5) 30)
( Theo Woolfe J.A.,1992 [ 122])
2.2.6 Ảnh hưởng của các chất điều hòa sinh trưởng đến năng suất và phẩm chất củ khoai lang
Việc nghiên cứu ảnh hưởng của các chất điều hòa sinh trưởng đến
năng suất và phẩm chất củ khoai lang chưa được quan tâm nhiều mặc dù các chất này đã được ứng dụng rộng rãi dể tăng năng suất, tăng tính
Trang 30Vahab N.A & Kumaran N.M (Vahab N.A & Kumaran N.M.,
1980[113]) đã thông báo là xử lý CCC ở nồng độ 500-1000 ppm cho khoai lang đã làm tăng hàm lượng tỉnh bột và đường tổng số, nhưng lại làm giảm hàm lương protein trong củ
Kết quả nghiên cứu của Phạm Văn Phê ( Phạm Văn Phê, 1993[29]0 cho thấy viêc xử lý œ- NAA và CCC vào giai đoạn 30 ngày sau khi trồng thì nồng độ thích hợp nhất đối với ơ- NAA là 40 ppm và với CCC là 1000 ppm Trong 2 chất điều hòa sinh trưởng nghiên cứu thì œ- NAA có
ảnh hưởng lớn hơn, có tác dụng rõ đến khả nãng phân cành, sự phát triển bộ lá, quá trình tích lũy chất khô, nãng suất thân lá và năng suất củ
Chính vì các lý do trên việc tiếp tục nghiên cứu ảnh hưởng của các chất điều hòa sinh trưởng, nhất là œ- NAA và CCC ở các thời kì sinh trưởng, phát triển khác nhau đến năng suất củ và các chỉ tiêu phẩm chất củ sẽ là cơ sở cho việc ứng dụng các chất này trong sản xuất
2.3 SỬ DỤNG VÀ CHẾ BIẾN CỦ KHOAI LANG
2.3.1 Tình hình sử dụng khoai lang
Ở các nước trồng khoai lang cả hai bộ phận khoai lang đều được sử dụng rộng rãi làm lương thực, làm rau cho người, làm thức än cho gia súc và chế biến thành các sản phẩm khác nhau
Theo số liệu thong ké cla FAO (Horton D.E., 1988)[72] thi tính trên
toàn thế giới 77% khoai lang củ được sử dụng làm lương thực, 13% làm thức ăn gia súc, 3% làm nguyên liệu chế biến và 6% bị thải loại, bỏ đi
Tuy nhiên đối với từng châu lục, các nhóm nước và các nước riêng
Trang 31tương tự như đối với toàn thế giới, còn đối với các nước phát triển lượng khoai lang củ được dùng làm lương thực thấp hơn (55%), trong khi đó lượng khoai lang củ dùng làm nguyên liệu chế biến tăng lên (25%) Bảng 2.8: Tình hình sử dụng khoai lang ở các vùng chính trên thế giới, năm 1984 Tỷ lệ sử dụng (%)
Lương | Thức ăn| Chế Lầm Thải
thực | gia súc | biến giống Toàn thế giới 77 13 3 0 6 Châu Phi 83 3 0 1 13 Bác và Trung Mỹ 83 4 0 3 9 Nam My 67 21 0 0 12 Chau A 77 14 4 0 5 Chau Au 53 37 5 0 5
Chau Dai duong 84 2 0 0 14
Các nước dang phat 77 13 3 0 6
trién
Các nước phát triển 55 13 25 4 3
(Theo Horton D.E., 1988 (Số liệu thống kê cha FAO)[72]
Trang 32Trong số 44% khoai lang dùng làm nguyên liệu chế biến thì 14% dùng để chế biến thực phẩm và 30% dùng để sản xuất tỉnh bột, rượu cồn và
các sản phẩm khác ( Woolfe J.A., 1992)[122] Do vay mục đích chọn giống cho các hướng sử dụng khác nhau đã được diều chỉnh Đối với các
giống khoai lang được dùng trực tiếp cho con người thì các chỉ tiêu đó là: có giá trị dinh dưỡng cao, ít nhất cũng chứa 5 mg B-caroten, 10 mg axit ascorbic/ 100 g củ tươi, có vị ngọt ( 3 % đường tan/ 100 g CT) và có hình dáng đẹp Đối với các giống làm nguyên liệu chế biến: có năng suất cao, hàm lượng chất khô và hàm lượng tỉnh bột cao Đối với các giống khoai làm thức ăn cho gia súc: có năng suất củ và thân lá cao
Ở Nhật bản khoai lang là cây lương thực đứng thứ ba sau lúa gạo và khoai tây Tất cả khoai lang thu hoạch hàng năm được sử dụng nội địa Theo số liệu thống kê thì năm 1984 nông dân sử dụng 6% khoai
lang làm lương thực, 30% làm rau và nguyên liệu chế biến, khoảng 29%
khoai lang được dùng để chế biến tỉnh bột, 12% dùng làm thức ăn cho gia súc (Woolfe J.A., 1992) [122 ]
Ở Philippin khoai lang chỉ được sử dụng rộng rãi làm lương thực ở một số cộng đồng đặc biệt là ở các vùng núi không có nước tưới của phía
đông, còn nói chung khoai lang được dùng làm rau và ăn tráng miệng Theo số liệu thống kê 1984 (Horton D.E.,1988) [72] thì 90% khoai lang được dùng làm lương thực và chỉ 5% được dùng làm thức ăn cho gia súc
và 5% bị thải loại.Việc chế biến công nghiệp không được ghỉ nhận thấy
Tuy phần lớn khoai lang ăn dưới dạng luộc, nướng nhưng có một lượng
Trang 33Khi nghiên cứu thành phần dinh dưỡng của củ khoai lang theo các hướng sử dụng khác nhau, tác giả Mỹ Collins W.W ( Collins W.W.,
1988) [ 57] đã đề nghị các chỉ tiêu phẩm chất củ như sau: - Khoai lang sử dụng làm lương thực:
+ Hàm lượng chất khô: > 35 % + Hàm lượng đường: < 1 - 2 %
+ Hàm lượng caroten: < 5 mg/ 100 g
+ Không gian giữa các tế bào: < 10 mg/ 100 g - Khoai lang làm lương thực bổ sung:
+ Hàm lượng chất khô: 30 - 35 % + Hàm lượng đường: 5 %
+ Hàm lượng caroten: 5 - 10 mg/ 100 g
+ Không gian giữa các tế bào;< 10 mg/ 100 ø - Khoai lang làm thức ăn tráng miệng ( dưới dạng quà):
+ Hàm lượng chất khô: 24 - 28 %
+ Hàm lượng đường: không giới hạn + Hàm lượng caroten: > 12 mg/ 100 g
+ Không gian giữa các tế bào: < 10 mg/ 100 g
6 Viet nam khoai lang đã được sử dụng từ xa xưa: củ được dùng làm lương thực và thức ăn gia súc, ngọn và lá được sử dụng làm rau xanh, thân lá được dùng làm thức ăn gia súc Tuy nhiên cho đến nay 90% khoai lang thu hoạch được sử dụng ở vùng nông thôn Ở Hà nội và Thành phố Hồ Chí Minh chưa đến 1% số lượng khoai lang thu hoạch (khoảng 15 000 - 30 000 tấn củ tươi) được dùng dưới dạng quà sáng và
làm bánh Khoảng 60% khoai lang dùng làm thức ăn gia súc dưới dạng
Trang 34Trung được thái phơi khô Khoai lang chưa là nguyên liệu cho công nghiệp chế biến (Quách Nghiêm, 1992)[98]
2.3.2 Chế biến khoai lang thành thức ăn cho người
Các phương pháp chế biến khoai lang tuỳ theo mức độ hoàn thiện
thay đổi từ việc thái lát, phơi khơ ngồi nắng đơn giản được sử dụng ở
một số nước đang phát triển đến việc sản xuất nhiều giai đoạn, ví dụ như
ướp lạnh, đóng hộp hay các sản phẩm bánh phối chế theo mong muốn
của người tiêu thụ ở các nước phát triển như Mỹ và Nhật bản
Theo ý kiến của các tác giả khác nhau ( Collins W.W, & Walter W.M Jr.,1985 [59]; Woolfe J.A, 1992 [122]; Kays SJ., 1985 [76]; Sakamoto § & Bouwkamp J.C., 1985 [100]) các phương pháp chế biến khoai lang theo hướng sử dụng khác nhau có thể được chia ra như sau:
- Chế biến các món ăn trực tiếp cho con người - Chế biến công nghiệp
- Chế biến thức ăn gia súc
Trong các hướng chế biến khác nhau, việc chế biến thành các món ăn trực tiếp cho con người có ý nghĩa lớn Các phương pháp chính chế biến củ khoai lang thành các món ăn trực tiếp cho con người được trình
bày sau đây,
2.3.2.1 Làm khô ( Dehydration)
Phương pháp làm khô là phương pháp chế biến truyền thống đã được sử dụng ở các nước đang phát triển có tiềm năng lớn để tăng số
lượng khoai lang được bảo quản Theo truyền thống thì củ khoai lang
Trang 35củ khoai lang tươi được thái lát và phơi ngoài nắng Ở Indonexia đôi khi củ tươi được ngâm trong dung dịch muối 8 - 10 % khoảng 1 giờ trước khi thái và phơi Kết quả cho thấy là việc ngâm trong dung dịch muối ức chế sự phát triển của vi sinh vật trong quá trình sấy khô ( Winaro F.G., 1982) [121] Khoai lang khô thu được hoặc được bảo quản nguyên vẹn
hoặc được nghiền thành bột, rây qua rây Khoai lang khô và bột sẽ được
sử dụng để làm bánh, làm nguyên liệu sản xuất tỉnh bột hay cồn rượu Ở các nước đang phát triển thì phương pháp làm khô chủ yếu là phơi khô bằng năng lượng của ánh sáng mặt trời ( Trung quốc, Ấn dộ) O Trung quốc một phương pháp cải tiến cách làm khô truyền thống để sản xuất sản phẩm có chất lượng cao hơn và có thể bảo quản không bị hỏng đã được đề xướng (Zhao Z & lia E., 1985) [125 ] Những điều cải tiến gồm: Chú ý đến dự báo thời tiết trước khi rửa sạch và thái khoai để tránh nấm mốc do thời tiết ẩm Nếu như trong quá trình phơi bị mưa thì tránh để khoai lát bị ướt và chú ý tránh đánh đống quá mức vì việc này có thể
gây nên việc đốt nóng và dẫn đến thối Khi mưa tạm ngừng, đảo thường xuyên khoai lát để thúc đẩy quá trình sấy, phơi khoai lát trên giá hay sử dụng máy sấy ở các vùng mưa liên tục trong mùa sấy Chuẩn bị nhà chứa
trước khi thu hoạch trong trường hợp củ phải bảo quản tạm thời hay bảo quản nhanh khoai lát đã khô để tránh bẩn do đất, cát Xông hơi lát khoai lang bằng lưu huỳnh để tránh thối hay tránh bị nấm mốc tấn công
Ở Đài loan để tiết kiệm chỉ phí nguyên liệu, phương pháp ép khoai lang để chiết lượng lớn dịch củ đã được đề xuất ( Hong S-C, Su J-C &
Trang 36Ở Peru máy sấy khoai lang bằng năng lượng mặt trời đã được sử
dụng ( Woolfe I.A., 1992) [122]
Ở Philipin thiết bị sấy ở qui mô nhỏ đã được đề xuất ( Truong V.D &
Guarte R.C., 1985) [112] Thiết bị sấy gồm lò tạo hơi để xử lý khoai lát
trước khi sấy và máy sấy thông gió tự nhiên được đốt bằng các chất thải như xơ dừa, vỏ dừa Năng lượng do việc đốt các chất thải sẽ đốt nóng một xi-lanh; xi-lanh này đốt nóng không khí bao quanh lát khoai lang, Máy này cho phép sấy khô tối thiểu 50 kg khoai lát thành sản phẩm chất lượng cao trong vòng 7 - 8 giờ
Việc làm khô công nghiệp ở các nước đang phát triển mới được thử nghiệm ở Papua Niu Ghinê và Philipin Ở Papua Niu Ghinê vào năm 1976 đã xây dựng một phân xưởng với qui mô lớn có khả năng chế biến
3 tấn khoai lang/ ngày thành khoai lang khô, thái hạt lựu để làm gạo
Kaukau Sau đó phân xưởng này ngừng hoạt động do không có khoai lang dư thừa và giá cao không chấp nhận dược đối với người tiêu dùng
(Thomas G.S., 1982) [105 ] Ở Philipin đã tiến hành nghiên cứu khả
năng khả thi của dự án đối với sơ đồ đưa ra để sấy khoai lang Dự án bao
gồm cả việc trồng các giống khoai cải tiến ở dạng thử nghiệm và chế
biến sơ bộ chúng thành bột làm lương thực từ củ chất lượng cao và thành phẩm loại kém hơn làm thức ãn gia súc từ củ có chất lượng thấp hơn là
vỏ gọt ra và ngọn ( Taylor J.M., 1982) [107] Công suất khởi đầu của
Trang 37Ở các nước công nghiệp phát triển như Mỹ và Nhật bản đã xây dựng các qui trình công nghiệp để sản xuất bánh nổ ( flakes) ( ở Mỹ) và bánh
miếng nhỏ khô ( ở Nhật bản) ( Woolfe J.A., 1992) [122 ]
Ngoài viêc phơi ngoài nắng hay sấy khoai lang trở thành khoai lát khô được dùng vào các món ăn hay làm nguyên liệu để sản xuất các loại bánh, nấu rượu, cồn sản xuất tỉnh bột ra, còn nhiều sản phẩm sấy khô được sản xuất ở nhiều nước
Ở Philippin đã xây dựng qui trình sản xuất khoai lang tầm đường sấy
khô tương tự như quả sấy ( Truong V.D., 1987) [110] Nguyên liệu dùng
là khoai lang giàu caroten Sản phẩm dược bán làm thức ăn nhanh, có
thành phần dinh dưỡng khơng thua kém xồi sấy hay mơ sấy
Ở Malaixia và Mỹ sản phẩm khoai lang dai gọi là “' da “ an duge da
được đề xướng ( Yaacob C.M & Raya S., 1983 [122], Collins J.L &
Washam - Hutshell L., 1987 [60]) Ở Malaixia khoai lang được nấu chín, nghiền nhừ và rây, sau đó trộn lẫn với 0,5% cacboxylmethyl xenluloza,
200 ppm bisunphit natri và 7% đường, cán thành tấm day 1 mm, sấy khô đến độ ẩm 10- 17% và đóng gói trong túi màng mỏng Ở Mỹ khoai lang
củ được nướng, nghiền nhừ, trộn đều với mật ong hay xi -rô ngô có hàm
lượng fructoza cao hay với bột nghiền của táo và một trong số các chất
tạo ngọt nói trên, cán thành tấm dày 1,5 mm, sấy ở nhiệt độ 55”C và
Trang 38tạo ra do quá trình đường hoá tỉnh bột trong quá trình sấy rỉ ra bề mặt và
khô ở đó tạo nên một lớp trắng mỏng hấp dẫn giống như phủ bụi đường bột Sản phẩm được ăn như món ăn nhanh sau khi rán hoặc nướng Sản
phẩm truyền thống khác là Sembei được chế biến từ các giống có thịt củ khô, không bóc vỏ, được thái lát mỏng, nướng cho đến khi tạo thành
miếng chín ròn và khô giữa hai tấm kim loại nóng và phủ bằng xi-rô
đường Sembei cứng và trong mờ khi khô (Woolfe J.A., 1992) [122]
2.3.2.2 Khoai lang nghiền nhữ
Nghiền nhừ khoai lang ở dạng đơn giản nhất được thực hành ở một số nước như sau: Củ khoai lang được luộc hay hấp chín , sau đó được
nghiền nhừ Ở Nhật bản khoai lang nghiền nhừ được sản xuất từ các
giống ruột trắng hay ruột vàng da cam Khoai lang nghiền nhừ do tổ hợp nhỏ ở Kiire sản xuất giàu J-caroten ( 12 mg/ 100 g CT) được dùng bổ sung vào bánh mỳ hay làm kem Khoai lang nghiền nhừ có màu đỏ tía
đậm được sản xuất thử nghiệm từ giống có hàm lượng anthoxianin cao
có thể được dùng làm thành phần của kem, bánh nhân hoa quả, sữa chua Khoai lang nghiền nhừ hảo hạng được sản xuất bằng cách nấu khoai lang bằng nguồn năng lượng tia hồng ngoại hay tỉa gần hồng ngoại, cắt nhỏ, lấy ruột khoai ra và ép Khoai lang nghiền nhừ được dùng
thường xuyên trong đồ ngọt tráng miệng, để thay thế các phụ gia dắt tiền
Trang 392.3.2.3 Đóng hộp
Khoai lang đóng hộp là sản phẩm được bán với số lượng đáng kể ở
Mỹ (Bouwkamp J.C., 1985b [46]; Walter W.M & Hoonver M.W., 1986
[115]) Ở Anstralia cũng đã can nhac việc xây dựng một nhà máy đóng
hộp khoai lang (Mason R.L., 1982) [84 ] và ở Đài loan những nghiên cứu về đóng hộp khoai lang đã được tiến hành (Chew K.M., 1972) [56]
Tuy việc đóng hộp là một cách chế biến quá đắt đối với các nước đang phát triển, nhưng nó đã được khắng định là phương pháp kinh tế đối với đại bộ phận các nước đang phát triển Trong tương lai phương pháp đóng hộp có thể được sử dụng để đấu tranh chống sự dư thừa theo thời vụ ở
các nước có tầng lớp trung lưu tăng lên, ví dụ như Ấn độ và Braxin
Khoai lang có thể được đóng hộp cả củ, bổ đôi hoặc cắt khúc trong
nước xi-rô hoặc đóng hộp trong chân không không có xi-rô Cách khác
khoai lang có thể được nghiền nhừ và được đóng hộp kiểu đóng gói rắn
Khoai lang có thể đóng dưới dạng riêng biệt hoặc cùng với dứa miếng, nước cam và vỏ cam Các khâu chính của quá trình đóng hộp khoai lang
đối với từng kiểu có khác nhau
Đối với khoai lang đóng hộp trong xi-rô hay đóng hộp trong chân
không những khâu đầu là như nhau, bao gồm: Các thủ tục trước khi chế
biến, phân loại và cắt nhỏ, xử lý nhiệt và cho khoai lang vào dụng cụ
chứa ( lọ hay thùng) Sau đó đối với đóng hộp trong xi-rô các bước Liếp theo là: Cho xỉ-rô, hút chân không, đóng hộp và làm lạnh Còn đối với
Trang 402.3.2.4 Khoai lang ướp lạnh
Việc sử dụng phương pháp ướp lạnh để bảo quản khoai lang chỉ được chấp nhận ở một số nước phát triển như Mỹ và Nhật bản do giá thành cao và đòi hỏi hệ thống bán lẻ phải được trang bị tốt Quá trình ướp lạnh khoai lang gồm các khâu chính như sau: Phân loại và cất, xử lý hay nấu chín và ướp lạnh (Bouwkamp J.C., 1985b [46], Woolfe J.A ,
1992 [122]) Khoai lang được ướp lạnh dưới các dạng sau:Nghiền nhừ,
miếng (cắt khoanh ngang hay dài theo chiều dài của củ ) chiên dầu, nửa củ hay một phần tư ( theo chiều dài của củ) hay cả củ
2.3.2.5 Khoai lang rén ron (Chips)
Khoai lang có thể được chế biến thành khoai lang rán rồn tương tự như khoai tây rấn rồòn Sản phẩm này phổ biến ở nhiều nước như Pêru, Nhật bản, Trung quốc, Mỹ Khoai lang rán ròn có ba loại chính là khoai lang rán ròn ngọt, tẩm muối và tẩm gia vị Khoai lang rán ròn được chế
biến từ các giống khoai giầu caroten và vitamin C là thức ăn nhanh giàu dinh dưỡng ( Woolfe J.A., 1992) [122] Quá trình sản xuất khoai lang rán