ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Tính cấp thiết của đề tài Khoai lang là một trong những loại lương thực quan trọng và được sử dụng rộng rãi trên thế giới, đứng thứ bảy sau ngô, lúa, lúa mỳ, khoai tây, sắn, đại mạch (FAO, 2008). Tại Việt Nam, cây khoai lang là một cây hàng hóa có giá trị kinh tế cao, cho thu nhập gấp 3 lần cây lúa (Báo VOV. Trong nhiều thập kỷ, khoai lang được coi là cây màu quan trọng, góp phần không nhỏ trong việc đảm bảo an ninh lương thực nước nhà.
Củ khoai lang là sản phẩm thu hoạch chính. Khoai lang được xem như nguồn cung cấp calo chủ yếu, nó cho lượng calo cao hơn khoai tây (113 calo so với 75 calo/100g). Thành phần dinh dưỡng chính của khoai lang là đường và tinh bột; ngoài ra còn các thành phần khác như: Protein, các vitamin (vitamin C, tiền vitamin A (caroten), B1, B2.), các chất khoáng (P, Fe.) góp phần quan trọng trong dinh dưỡng của con người, nhất là ở các nước nghèo, đang phát triển (TS. Nguyễn Viết Hưng & Nguyễn Ngọc Ngoạn, 2010).
Năm 2019, tổng sản lượng khoai lang ở nước ta ước đạt 1402,35 nghìn tấn, diện tích đạt 166,7 nghìn ha (FAOSTAT, 2021). Trước đây, khoai lang ở Việt Nam chủ yếu được phục vụ cho ăn tươi nội địa, phần còn lại cung cấp cho các nhà máy chế biến tinh bột, sấy khô, sấy dẻo,. và phần nhỏ được xuất khẩu, chủ yếu sang thị trường Trung Quốc (Báo Sài Gòn, 2021). Trong những năm gần đây, Việt Nam đang có xu hướng hình thành các vùng trồng khoai lang tập trung, theo hướng thâm canh với các giống đặc thù làm nguyên liệu cho chế biến.
Do đó, việc nghiên cứu đa dạng hóa sản phẩm chế biến từ nguồn nguyên liệu này ở nước ta là việc làm cấp thiết hiện nay. “Khoai gieo hay khoai lang dẻo” là một món ăn rất nổi tiếng ở tỉnh Quảng Bình, Việt Nam. Nguyên liệu làm ra món ăn này là giống khoai lang đỏ được trồng chủ yếu tại vùng đất cát thuộc xã Hải Ninh, huyện Quảng Ninh, tỉnh Quảng Bình. Khoai lang ở đây được trồng từ tháng 10 năm trước và thu hoạch vào tháng 4 năm sau.
Khoai sau thu hoạch phải được ủ kín trong nhà khoảng 10 ngày, rồi đem luộc thái lát và đem phơi dưới nắng to từ 7 -10 ngày (Cổng thông tin điện tử tỉnh Quảng Bình, 2017). Mặc dù quy mô sản xuất khoai gieo tại đây khá rộng và phổ biến nhưng phương pháp chế 1 biến còn thô sơ chưa đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm, thời gian chế biến dài, phụ thuộc rất nhiều vào thời tiết. Thành phẩm khoai gieo cho màu nâu sẫm, trạng thái không được dẻo mà khô cứng và thời gian bảo quản sản phẩm không được dài (khoảng 1,5 – 2 tháng). Vì vậy để rút ngắn thời gian sản xuất và làm tăng chất lượng cho sản phẩm mứt dẻo khoai lang, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu một số biện pháp xử lý nguyên liệu trước khi sấy để nâng cao chất lượng mứt khoai lang dẻo”.
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 1. Mục tiêu Nghiên cứu các các biện pháp xử lý nguyên liệu trước khi sấy để nâng cao chất lượng cho mứt khoai lang dẻo nhằm tạo ra sản phẩm tốt, giá trị dinh dưỡng cao và cảm quan đẹp. Yêu cầu Xác định chất lượng nguyên liệu đưa vào chế biến. Xây dựng quy trình xử lý nguyên liệu trước khi sấy nhằm nâng cao chất lượng mứt khoai lang dẻo: - Xác định biện pháp ổn định màu sắc cho khoai lang nguyên liệu.
- Xác định thời gian và nhiệt độ chần với khoai lang nguyên liệu. - Xác định ảnh hưởng của acid citric trong giai đoạn chần đến chất lượng và tính chất cảm quan của khoai lang nguyên liệu. - Xác định tỷ lệ ngâm đường sucrose trên khoai lang nguyên liệu. - Xác định ảnh hưởng thời gian ngâm khoai lang nguyên liệu đến chất lượng và tính chất cảm quan của sản phẩm.
2 PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Tổng quan về khoai lang 2. Nguồn gốc Hình 2.1: Cây khoai lang Khoai lang là một loại củ có bột được sử dụng làm lương thực phụ, khi cần thiết có thể thay thế một phần lương thực chính. Khoai lang là cây thân thảo dạng dây leo sống lâu năm, có các lá mọc so le hình tim hay xẻ thùy chân vịt, các hoa có tràng hợp hay kích thước trung bình.
Rễ củ ăn được có hình dáng thuôn dài và thon, lớp vỏ nhẵn nhụi có màu từ tím, nâu hay trắng. Lớp cùi thịt có màu vàng, cam hay tím. Khoai lang (Sweet Potatoes) thuộc giới Plantea, bộ Solanales, họ Convolvulaceae, chi Ipomoea, loài Ipomoea batatas (I. Theo các quá trình nghiên cứu về nguồn gốc thì loài khoai lang được biết đến sớm nhất ở Châu Mỹ.
Về sau được trồng rộng rãi ở các đảo Thái Bình Dương, một số quốc gia Châu Á cùng Châu Phi, ở Châu Âu cũng được trồng nhưng không phổ biến, chủ yếu là ở Bồ Đào Nha. Khoai lang là một trong những thành phần quan trọng trong khẩu phần ăn của một số nước như Rwanda và một số quốc gia khác ở Châu Phi. Trước đây khoai lang là một loại lương thực không thể thiếu trong bữa ăn để thay thế cho gạo bởi hàm lượng tinh bột trong khoai lang là khá lớn, chỉ sau gạo và khoai tây. Ngày nay khoai được sử dụng như là một loại lương thực hay rau củ.
Châu Mỹ tuy được xem là quê hương của khoai lang nhưng hiện nay sản lượng khoai lang ở Châu 3 Mỹ rất thấp (không quá 3%). Hiện nay khoai lang được trồng nhiều nhất ở các quốc gia Châu Á như Trung Quốc, Việt Nam, Ấn Độ, … (Wikipedia, Internet) 2. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng Khoai lang là nguồn dinh dưỡng tuyệt vời về chất xơ, vitamin và chất khoáng. Thành phần dinh dưỡng của khoai lang trong 100 gam phần ăn được thể hiện trong bảng dưới đây: Bảng 2.
Bảng thành phần dinh dưỡng trong 100g ăn được của khoai lang Thành phần hóa Hàm lượng Thành phần hóa Hàm lượng học học Nước 68 g Natri 31 mg Năng lượng 119 KCal Kẽm 0,2 mg Protein 0,8 g Đồng 260 µg Lipid 0,2 g Selen 7,1 µg Glucid 28,5 g Vitamin C 23 mg Celluloza 1,3 g Vitamin B1 0,05 mg Tro 1,2 g Vitamin B2 0,05 mg Canxi 34 mg Vitamin PP 0,6 mg Sắt 1 mg Vitamin B5 0,8 mg Magie 201 mg Vitamin B6 0,209 mg Mangan 0,39 mg Folat 11 µg Photpho 49 mg Vitamin E 0,26 mg Kali 210 mg Vitamin K 1,8 µg (Nguồn: Bảng thành phần thực phẩm Việt Nam, NXB Y Học, 2007, trang 45) Một củ khoai lang cỡ trung bình (luộc không bỏ vỏ) có chứa khoảng 27 gam carbs. Thành phần chính là tinh bột chiếm tới 53% hàm lượng carbs. Các loại đường đơn, chẳng hạn như glucose, fructose, sucrose và maltose chiếm 32% hàm lượng carbs. Tinh bột thường được chia thành ba loại dựa vào mức độ chúng tiêu hóa tốt.
Tỷ lệ tinh bột trong khoai lang được chia như sau: Tinh bột tiêu hóa nhanh (80%): Tinh bột này nhanh chóng bị phá vỡ và hấp thụ đồng thời làm tăng chỉ số đường huyết. 4 Tinh bột tiêu hóa chậm (9%): Loại này bị phá vỡ chậm hơn và đây ra sự tăng nhỏ hơn lượng đường trong máu. Kháng tinh bột (11%): Loại này loại bỏ bởi sự tiêu hóa và hoạt động như chất xơ. Nó nuôi dưỡng vi khuẩn tốt của đường ruột.
Lượng kháng tinh bột có thể được làm tăng bằng cách làm lạnh khoai lang sau khi nấu. Khoai lang nấu chín có nhiều chất xơ. Một củ khoai lang cỡ trung bình chứa khoảng 3. Các sợi hòa tan chiếm khoảng 15 - 23% và ở dạng pectin.
Các sợi không hòa tan chiếm khoảng 77 - 85% và ở dạng cellulose, hemicellulose, và lignin. Khoai lang là nguồn thực phẩm có chứa mangan, vitamin C và kali cực kỳ phong phú. Vitamin C: Đây là chất chống oxy hóa có thể làm giảm thời gian bị cảm lạnh thông thường và cải thiện sức khỏe của da. Kali: Đây là chất quan trọng với việc kiểm soát huyết áp, đồng thời chất khoáng này cũng có thể làm giảm nguy cơ mắc bệnh tim.
Mangan: Khoáng chất vi lượng này rất quan trọng cho sự tăng trưởng, phát triển và trao đổi chất. Vitamin B6: Vitamin này đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển đổi thức ăn thành năng lượng. Vitamin B5: Hay còn được gọi là acid pantothenic Vitamin E: Chất chống oxy hóa hòa tan trong chất béo giúp có thể chống lại các tác hại của quá trình oxy hóa.3 Sản xuất khoai lang trên thế giới và Việt Nam Theo FAOSTAT (2021), sản lượng khoai lang trên toàn thế giới là 91.929 tấn, diện tích đạt 7.870 ha, năng suất đạt 118. Trong đó châu Á chiếm 64,37% sản lượng, châu Phi chiếm 30,36%, châu Mỹ chiếm 4,2%, châu Đại Dương chiếm 1,05% và châu Âu chiếm 0,02% sản lượng trên toàn thế giới.1: Sản lượng và diện tích khoai lang trên toàn thế giới từ năm 2015 đến 2019 Năm 2015 2016 2017 2018 2019 Sản lượng (triệu tấn) 91,56 90,61 92,72 92,02 91,82 Diện tích (triệu ha) 7,77 7,68 7,76 7,68 7,77 (Nguồn: FAOSTAT, 2021) Bảng 2.2: Các quốc gia có sản lượng khoai lang lớn nhất trên thế giới năm 2019 Quốc gia Sản lượng (triệu tấn) Trung Quốc 51,79 Malawi 5,91 Nigeria 4,15 Indonesia 1,81 Ethiopia 1,76 (Nguồn: FAOSTAT, 2021) Ở Việt Nam, khoai lang được trồng chủ yếu ở 3 vùng: đồng bằng sông Cửu Long, đồng bằng sông Hồng, Đà Lạt- Lâm Đồng và một số tỉnh thành khác.3: Sản lượng, diện tích, năng suất khoai lang của Việt Nam qua các năm Năm 2015 2016 2017 2018 2019 Diện tích (nghìn ha) 127,47 120,64 121,63 177,93 166,7 Năng suất (tấn/ha) 104,82 105,2 111,2 116,6 120,17 Sản lượng (nghìn tấn) 1336,05 1269,3 1352,52 1374,67 1402,35 (Nguồn:FAOSTAT, 2021) 2.
Một số giống khoai lang ở Việt Nam 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 (trong đó có 344 mẫu do Trung tâm Nghiên cứu Thực nghiệm Nông nghiệp Hưng Lộc chuyển đến) Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm (FCRI) có 118 mẫu giống, Trung tâm Nghiên cứu Thực nghiệm Nông nghiệp Hưng Lộc hiện có 78 mẫu giống. Trường Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh có 30 mẫu giống. Các giống khoai lang hiện có ở Việt Nam: 6 - Giống khoai lang Hoàng Long: là giống khoai lang phổ biến ở Việt Nam. Nguồn gốc Trung Quốc nhập nội vào Việt Nam năm 1968.
- Giống khoai lang Hưng Lộc 4 (HL4): là giống khoai lang phổ biến ở vùng Đông Nam Bộ. Nguồn gốc Việt Nam.