Nghiên cứu qui trình sản xuất bánh tráng sữa khoai lang
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP & TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
BÁO CÁO MÔN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM
NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CHẾ BIẾN BÁNH
TRÁNG SỮA KHOAI LANG
DH15SH1
AN GIANG, THÁNG 10 NĂM 2017
Trang 2TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP & TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
BÁO CÁO MÔN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM
NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CHẾ BIẾN BÁNH
TRÁNG SỮA KHOAI LANG
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN VƯƠNG BẢO NGỌC
AN GIANG, THÁNG 10 NĂM 2017
Trang 3MỤC LỤC
QUY TRÌNH CHẾ BIẾN BÁNH TRÁNG SỮA KHOAI LANG
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
- 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 và sản lượng là 1535,7 nghìn tấn Đặc biệt tổng diện tích trồng khoai lang ở vùng ĐBSCL liên tục tăng trong những năm gần đây, từ 9.900 ha năm
2000 lên 14.000 ha năm 2007 với sản lượng đạt 285,5 ngàn tấn Năng suất khoai lang ở ĐBSCL thuộc loại cao nhất nước đạt 20,3 tấn/ha
- Năm 2016, người dân thuộc huyện Hòn Đất bị thua lỗ nặng bởi việc ồ ạt trồng khoai lang dẫn đến dư thừa, chính là “điểm yếu” để thương nhân Trung Quốc ép giá Có thời điểm giá khoai chỉ còn khoảng 200.000 đồng/tạ, thậm chí khoai quá kích cỡ chỉ còn 60.000-70.000 đồng/tạ Do đó, người nông dân luôn trăn trở vì sản xuất bấp bênh với điệp khúc "trúng mùa, rớt giá", doanh nghiệp thu mua "bẻ kèo" và ép giá…
- Tuy huyện Hòn Đất thuộc tỉnh Kiên Giang là vùng sản xuất chuyên canh khoai lang, nhưng người nông dân chủ yếu dựa vào kinh nghiệm nên năng suất không ổn định và chất lượng khoai chưa cao, củ nhỏ, méo mó và mau hư hỏng trong quá trình bảo quản Tỷ lệ thất thoát sau thu hoạch khoai lang có thể đến 30 – 40% Do đó, một khối lượng lớn khoai lang không đạt yêu cầu, bị loại ra và có giá rất rẻ do củ khoai bị gãy, vở, quá cở (quá nhỏ hay quá lớn) và hình dạng không đạt yêu cầu (quá tròn hay quá dài)
- Hiện nay, chỉ có vài sản phẩm được chế biến từ khoai lang khoai chiên, mứt khoai, trong đó có bánh tráng Do đó, vấn đề đặt ra là cần tận dụng được lượng
củ khoai lang giá rẻ này để chế biến thành các sản phẩm mới “bánh tráng sữa khoai lang” chất lượng và dinh dưỡng
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
- Hiện nay trên thị trường có sản phẩm bánh tráng sữa khoai mì rất phổ biến
Về bánh tráng sữa khoai lang chưa thấy xuất hiện trên thị trường Hơn nữa, các sản phẩm này thường được chế biến theo bí quyết gia đình và chưa có quy
Trang 4trình công nghệ một cách hệ thống Sản phẩm được sản xuất dựa trên kinh nghiệm Vì thế đề tài này nhằm nghiên cứu kĩ hơn về quy trình sản xuất bánh tráng sữa khoai lang
1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu qui trình sản xuất bánh tráng sữa khoai lang và các loại khoai thích hợp cho quá trình sản xuất
Để đạt được mục tiêu trên chúng ta cần phải nghiên cứu:
- Khảo sát ảnh hưởng của thành phần nguyên liệu đến chất lượng bánh:
+ Phân tích thành phần hóa học và tính chất bột từ các loại khoai
+ Khảo sát ảnh hưởng của loại khoai đến chất lượng của bánh
- Khảo sát ảnh hưởng của quá trình sấy (nhiệt độ sấy và thời gian sấy) đến chất lượng bánh
- Khảo sát các biến đổi trong quá trình bảo quản với nồng độ potassium sorbate khác nhau
CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU
2.1.1 Giới thiệu về khoai lang
2.1.1.1 Nguồn gốc và phân bố
- Khoai lang (Ipomea Batatas) thuộc chi Ipomea, họ Convolvulaceae có mặt ở Trung Mỹ vào những năm 2600 đến 1000 trước Công Nguyên, nó được phổ biến rất sớm ở khu vực này, bao gồm cả khu vực Caribe Nó cũng đã được biết đến 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…
Trang 5-Ngày nay, khoai lang được trồng rộng khắp trong các khu vực nhiệt đới và ôn đới ẩm với lượng nước đủ cho sự phát triển của nó Ở Việt Nam khoai lang trồng rất phổ biến, trước đây chủ yếu ở đồng bằng các vùng ven sông, nay khoai được trồng ở các vùng núi và trung du từ Bắc vào Nam
2.1.1.2 Cấu tạo
- Khoai lang là một loại rễ củ, rễ bên đã biến đổi, phình to ra với chức năng của một cơ quan lưu trữ các chất dinh dưỡng Vì thế về nguồn gốc nó khác với thân củ, nhưng chức năng và bề ngoài thì tương tự và gần giống như thân củ
- Các rễ phình to ra làm cơ quan dự trữ chất dinh dưỡng, nó có cấu trúc tế bào bên trong và bên ngoài của các rễ điển hình Các củ thật sự có cấu trúc tế bào của thân, còn trong rễ củ thì không có các đốt và gióng hoặc các lá suy thoái Một đầu gọi là các mô đỉnh đầu Các mô này sinh ra các chồi để sau này phát triển thành thân và lá khoai Đầu kia gọi là đầu xa, thông thường sinh ra các rễ không bị biến đổi Trong các củ thật sự, trật tự là ngược lại với đầu xa sinh ra thân cây Các rễ củ phát triển trong hai năm Trong năm đầu tiên rễ mẹ sinh ra các rễ củ và về mùa thu cây chết đi Năm sau các rễ củ sinh ra các cây mới và
bị tiêu hao trong quá trình tạo thành bộ rễ mới cùng với thân cây và ra hoa Các mô còn lại chết đi trong khi cây sinh ra các rễ củ mới cho năm kế tiếp sau đó
- 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 cenllulose và hemicellulose
Tác dụng: làm giảm tác động từ bên ngoài, hạn chế sự bay hơi nước trong quá trình bảo quản
Trang 6+ Vỏ cùi: chiếm từ 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 và hợp chất chứa nitơ (Bùi Đức Hợi, 2007)
2.1.1.3 Thành phần dinh dưỡng
Khoai lang là loại củ không có lõi, cuống củ nối với thân của cây có hệ xơ chạy dọc theo củ, có khi kéo dài đến hết củ tạo thành rễ đuôi củ Củ khoai lang
có vỏ mỏng, chứa chủ yếu là cenllulose, có các chất sắc tố Thịt củ nằm trong
củ chứa các tế bào nhu mô Trong các tế bào này chủ yếu là tinh bột, ngoài ra còn một số chất khác: hợp chất chứa nitơ và các nguyên tố vi lượng
Bảng: Thành phần dinh dưỡng từ khoai lang Thành phần dinh
dưỡng
Đơn vị Trong
100g
Thanh phần dinh dưỡng
Đơn vị Trong
100g
(Nguồn: Thành phần dinh dưỡng thức ăn Việt Nam)
2.1.1.4 Sắc tố anthocyanin trong khoai lang
- Trong khoai lang có chứa anthocyanin đây là một hợp chất thuộc nhóm flavonoid Anthocyanin là chất màu tự nhiên có nhiều tính chất, tác dụng quý, bởi nên nó được sử dụng ngày càng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm
Trang 7cũng như trong y học Trong sản xuất thực phẩm cùng với các chất màu tự nhiên như carotenoid, clorofil, anthocyanin giúp sản phẩm phục hồi lại màu tự nhiên ban đầu, tạo ra màu sắc hấp dẫn cho mỗi sản phẩm
Hình: Khoai lang tím giàu Anthocyanin
2.1.1.5 Tính chất của anthocyanin
- Anthocyanin tinh khiết ở dạng tinh thể vô định hình là hợp chất khá phân cực nên tan tốt trong dung môi phân cực
- Anthocyanin hòa tan tốt trong nước và trong dung dịch bão hòa Khi kết hợp với đường là cho phân tử anthocyanin hòa tan hơn
- Màu sắc anthocyanin thay đổi phụ thuộc vào nhiệt độ, các chất màu và nhiều yếu tố khác,… Khi tăng số lượng nhóm OH trong vòng benzene thì màu càng xanh đậm
- Các anthocyanin cũng phụ thuộc rất mạnh vào pH của môi trường:
+ Trong môi trường acid, các anthocyanin là những bazơ mạnh và có thể tạo muối bền vững với acid Anthocyanin cũng có khả năng cho muối với bazơ Như vậy chúng có tính chất amphote Muối với acid thì có màu đỏ, còn muối với kiềm thì có màu xanh
+ Công dụng: anthocyanin là chất màu tự nhiên được sử dụng khá phổ biến và
an toàn trong thực phẩm, tạo ra nhiều màu sắc hấp dẫn cho mỗi sản phẩm
- Anthocyanin là hợp chất có nhiều hoạt tính sinh học quí như:
Trang 8+ Khả năng chống oxy hóa cao nên được sử dụng để chống lão hóa, hoặc chống oxy hóa các sản phẩm thực phẩm, chống viêm, chống các tia phóng xạ…
+ Hạn chế sự suy giảm sức đề kháng, sự phát triển của các tế bào ung thư + Ngoài ra, anthocyanin còn có vai trò thu hút côn trùng giúp cho sự thụ phấn của cây diễn ra tốt hơn
2.1.1.6 Giá trị dinh dưỡng và ứng dụng của khoai lang trong cuộc sống
- Khoai lang là nguồn cung cấp năng lượng dưới dạng đường và tinh bột rẻ nhất Mặc dù trên cùng đơn vị trọng lượng, khoai lang chỉ cung cấp năng lượng chỉ bằng 1/3 so với lúa gạo và lúa mì do chứa hàm lượng nước nhiều hơn Tuy nhiên về mặt năng suất khoai lang lại cho năng suất cao hơn nên tính trên đơn vị diện tích và thời gian, khoai lang cho năng suất bột đường cao gấp 1,5 lần và cho thu nhập gấp 1,7 lần so với lúa
- Khoai lang bí có hàm lượng tiền chất vitamin A lên đến 9180 µg /100g củ chỉ
thua cải xanh (17.535%), cà rốt (13.485%) Ngoài ra hàm lượng sắt trong các loại khoai
lang đều cao, nhất là giống khoai lang màu cam Ngoài ra khoai lang còn chứa nhiều chất kẽm Kẽm và sắt là hai chất rất thiếu trong gạo, chẳng những thế trong gạo còn chứa chất phytase ngăn cản hấp thụ sắt và kẽm của các loại thực phẩm khác trong ruột Ngoài ra, khoai lang còn chứa nhiều vôi và kali
- Các nghiên cứu gần đây cho thấy khoai lang chứa nhiều hợp chất chống oxy hóa ngăn chặn sự phát triển của tế bào ung thư, chống lão hóa, làm sạch các chất bẩn trong mạch máu Bao gồm các hợp chất phenol, anthocyanin (có nhiều trong khoai lang tím), carotenoid, trong đó khoai lang tím chứa nhiều chất chống oxy hóa tổng số nhất, kế đến là khoai lang hồng và khoai lang bí
Đó là lí do mà Nhật Bản lấy khoai lang tím và khoai lang bí làm nước ép, loại nước uống của thực phẩm chức năng
- Khoai lang chứa một số loại protein đặc biệt có khả năng chống oxy hóa: glutathione – một trong những sản phẩm quan trọng trong cơ thể có vai trò trong việc tao các chất chống oxy hóa trong cơ thể
- Khoai lang là một thực phẩm dinh dưỡng cao: nguồn vitamin A (dạng Beta-caroten) tuyệt vời, một nguồn vitamin C, anthocyanin và mangan đáng kể Trong khoai lang còn có sản phẩm đồng, chất sơ rất tốt cho sức khỏe, lượng cao vitamin B6, Kali
Trang 9- Giàu chất chống oxy hóa, khoai lang là thực phẩm chống viêm: với lượng vitamin A (dạng beta-caroten) và vitamin C khiến khoai lang là thực phẩm chống viêm nhiễm có tác dụng phòng và chữa trị bệnh Cả hai loại vitamin có tiềm năng chống oxy hóa lớn giúp hiệu quả cho cơ thể loại bỏ các gốc tự do
- Dịch chiết suất từ khoai lang trắng có thể trị bệnh tiểu đường: mặc dù khoai lang có vị ngọt, nhưng trên thực tế khoai lang là thức ăn tốt cho những người bệnh tiểu đường, các nghiên cứu cho thấy nó hỗ trợ cho sự ổn định nồng độ đường trong máu và làm giảm sức để kháng insulin Chiết suất thành phần Caiapo từ củ khoai lang trắng có thể kiểm soát tốt lượng đường trong máu và cholesterol Chất này được Nhật Bản điều chế thành dược phẩm bổ sung dành cho người tiểu đường Nghiên cứu tại đại học Vienna (Áo), đã tìm ra phương thức hoạt động và tính hiệu quả của caiapo từ khoai lang thử nghiệm trên người mắc bệnh tiểu đường loại 2 với liều dùng trong vòng 12 tuần Kết quả cho thấy, khi điều trị bằng caiapo chiết từ khoai lang đã làm giảm lượng hemoglobin A-1c là yếu tố chỉ định lượng đường máu dư thừa
- Khoai lang được coi là thực phẩm giảm cân rất tốt: Giàu dinh dưỡng nhưng khoai lang lại có tác dụng giảm cân hiệu quả Năng lượng trong khoai lang rất
ít, chỉ 1/3 so với cơm và 1/2 so với khoai tây Khoai lang không chứa chất béo
và cholesterol, ngăn được tuyến trình chuyển hóa đường trong thức ăn thành
mỡ và chất béo trong cơ thể Ăn khoai lang trước bữa ăn chính giúp giảm một lượng lớn thức ăn sẽ đưa vào cơ thể mà không có cảm giác thấy đói Ăn khoai lang rất có lợi cho đường tiêu hóa vì thành phần vitamin C và các acid amin giúp kích thích nhu động ruột, làm quá trình tiêu hóa thức ăn nhanh hơn, ngăn ngừa bị táo bón
- Khoai lang còn là nguyên liệu sản xuất ethanol: một phát hiện của trường đại học North Carolina cho biết khoai lang có thể là nguyên liệu lí tưởng để sản xuất ethanol, và nhờ vậy ngành sản xuất nhiên liệu sinh học bớt sử dụng nguyên liệu ngô (bắp) Loại khoai dùng trong công nghiệp này có thể sản sinh
ra lượng ethanol nhiều hơn so với bắp tính theo trọng lượng Hiện nay, ở Hoa
Kỳ và Brazil người ta đã sử dụng nguyên liệu ethanol sản xuất từ bắp và mía
để phần nào thay cho xăng Nhưng nhu cầu ethanol lại đẩy giá thực phẩm tăng cao Trong khi đó việc sản xuất ethanol bằng khoai lang lại rẻ hơn và đặc biệt không gây ảnh hưởng đến nguồn cung cấp lương thực thế giới
- Giới thiệu về tinh bột:
+ Tinh bột có nhiều trong các hạt ngũ cốc, do đó hạt ngũ cốc được xem là nguyên liệu chủ yếu để sản xuất tinh bột cũng như những sản phẩm có liên quan đến tinh bột
Trang 10+ Hình dáng, thành phần hóa học và những tính chất của tinh bột phụ thuộc vào giống cây, điều kiện trồng trọt, quá trình sinh trưởng của cây
+ Tinh bột là polysaccharide (carbohydrate) dự trữ chủ yếu trong tế bào thực vật, tinh bột tìm thấy ở quả, hạt cùng với những chất khác như protein, lipid và những chất phosphat hữu cơ Ngoài ra, tinh bột được tìm thấy ở thân, vỏ, củ,
rễ, và nhựa của một số thực phẩm đặc biệt (Lê Ngọc Tú và ctv, 2003)
- Hình dáng và kích thước của tinh bột:
Trong thực vật tinh bột ở dạng nhỏ được giải phóng sau khi tế bào bị phá vỡ, tùy từng dạng nguyên liệu, tinh bột có hình dáng và kích thước khác nhau: hình tròn, hình bầu dục, hình đa giác
+ Tinh bột gạo: hạt tinh bột có kích thước nhỏ 3 đến 8µm , được bao bằng vỏ
protein cứng, có dạng hình đa giác
+ Tinh bột mì: gồm một loại các hạt có kích thước từ 20 đến 35 µm và một
số loại hạt nhỏ có kích thước trung bình và nhỏ, có hình elip hay hình tròn + Tinh bột sắn (khoai mì): hạt tinh bột sắn có kích thước trung bình từ 1,5 đến
30µm, có hình bầu dục.
+ Kích thước hạt khác nhau sẽ dẫn đến hạt có những tính chất khác nhau như: nhiệt độ hồ hóa, khả năng hấp thụ xanh metylen, hạt nhỏ thường có cấu tạo chặt trong khi hạt lớn có cấu tạo xốp (Vũ Trường Sơn, Nhan Minh Trí, 2000) + Tinh bột có nhiều trong khoai lang do đó khoai lang là một trong những nguồn nguyên liệu sản xuất tinh bột
- Cấu tạo của hạt tinh bột
+ Cấu tạo bên trong của vi hạt tinh bột khá phức tạp, vi hạt tinh bột có cấu tạo lớp, trong mỗi lớp đều có trộn lẫn các amylose dạng tinh thể amylopectin sắp xếp theo phương hướng tâm
+ Nhờ phương pháp hiển vi điện tử và nhiễu xạ tia X thấy rằng trong hạt tinh bột nguyên thủy các chuỗi polyglucoside của amylose và amylopectin tạo thành xoắn ốc với ba gốc glucose một vòng
+ Các polysaccharide sắp xếp hướng tâm tạo ra độ tinh thể, các mạch bên của một phân tử amylopectin nằm xen kẽ giữa các mạch bên của phân tử kia Ngoài cách sắp xếp bên trong như vậy, mỗi hạt tinh bột còn có vỏ bao phía ngoài Đa số các nhà nguyên cứu cho rằng vỏ tinh bột khác với tinh bột bên trong, chứa ít ẩm hơn và bền với tác động bên ngoài Trong hạt tinh bột có các
Trang 11lỗ xốp không đều Vỏ hạt tinh bột cũng có lỗ nhỏ do đó các chất hòa tan có thể xâm nhập vào bên trong bằng con đường khuếch tán (Hoàng Kim Anh 2007)
- Thành phần hóa học của hạt tinh bột
+ Tinh bột không phải một hợp chất đồng thể mà gồm hai polysaccharic hoàn toàn khác nhau về tính chất vật lí và thành phần hóa học Tùy theo từng loại nguyên liệu mà thành phần amylose và amylopectin trong tinh bột khác nhau
Bảng :Thành phần amylose với amylopectin một số loại tinh bột
(Vũ Trường Sơn, Nhan
Minh Trí, 2000)
CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT
3.1 VẬT LIỆU
- Các giống khoai lang (bí, sữa, tím và trắng) được trồng ở Huyện Hòn Đất, Tỉnh Kiên Giang Củ khoai lang được rửa sạch, làm ráo và bảo quản mát ở
100C để chuẩn bị thí nghiệm
- Sữa tươi tiệt trùng không đường, đường RE của Công ty Đường Biên Hòa và các nguyên liệu chứa tinh bột (bột nếp, bột gạo, tinh bột nếp và tinh bột gạo) được mua ở siêu thị Co-opmark An Giang