Đặt vấn đề Khoai lang (danh pháp hai phần: Ipomoea batatas) là một loài 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 và kích thước trung bình. Rễ củ ăn được có hình dáng thuôn dài và thon, lớp vỏ nhẵn nhụi có màu từ đỏ, tím, nâu hay trắng. Những nghiên cứu gần đây cho biết, giống khoai lang có polyphenol chứa anthocyamin có tác dụng kháng ôxy hoá rất mạnh, có khả năng kiềm chế đột biến của tế bào ung thư, có tác dụng ngăn ngừa ung thư, hạ huyết áp, phòng ngừa bệnh tim mạch, có công năng làm đẹp và thông tiện. Cây khoai lang có sắc tố có thể bào chế chất nhuộm màu thực phẩm thiên nhiên thay sắc tố tổng hợp nhân tạo.
Khoai lang chứa nhiều loại vitamin A, B, C, E và các chất khoáng K, Ca, Mg, Fe, Se…, giàu chất xơ thực phẩm. Tổ chức FAO của Liên Hợp Quốc đã đánh giá khoai lang là thực phẩm bổ dưỡng tốt nhất của thế kỷ 21, đang được thị trường thế giới rất ưa chuộng (Trần Văn Chương 2004). Tuy nhiên khoai lang tươi là một trong những loại củ khó bảo quản vì khoai chứa lượng nước quá cao (80% trọng lượng) cho nên trong điều kiện nhiệt độ cao, các hoạt động sinh lý chuyển hoá mạnh, làm cho lượng tinh bột tiêu hao nhanh chóng. Vỏ khoai mỏng, tác dụng bảo vệ kém, dễ xây xát, dễ thối, sâu bọ dễ xâm nhập, gây ra hiện tượng khoai hà (do con Silasphoccmicalius họ Cuculionidac, bộ Coleoptera) gây thối rỗng, nấm mốc phát triển.
Khoai lang là loại củ không chịu được thời tiết quá nóng lạnh (Ngô Xuân Mạnh, 1996). Ở Việt Nam khoai đã được nhập vào từ mấy thế kỷ gần đây và đang là một trong các loại cây có củ được trồng truyền thống. Ở một số vùng, cây khoai lang được dùng làm lương thực như vùng duyên hải miền trung hay là thức ăn gia súc như vùng đông bắc bộ. Sở dĩ cây khoai lang có vị trí xứng đáng như vậy vì việc trồng khoai lang không đòi hỏi nhu cầu kỹ thuật cao và đầu tư lớn.
Hơn nữa, khoai lang có thời gian sinh trưởng ngắn, có tiềm năng cho năng suất cao, có thể sử dụng làm cây tăng vụ. Có những năm khoai lang chiếm vị trí n 2 lớn trong vụ đông ở nước ta. Bên cạnh đó, củ và lá khoai lang chứa các chất dinh dưỡng quan trọng là vị thuốc. Trong củ khoai lang lang có hàm lượng caroten, tiền vitamin A, các acid amin cao hơn gạo tẻ (protein khoai lang thuộc loại có giá trị dinh dưỡng cao, bao gồm đủ 8 loại acid amin không thay thế).
Ngoài ra củ khoai lang còn chứa vitamin nhóm B vitamin C sơ và các nguyên tố khoáng cần cho cơ thể con người (Ngô Xuân Mạnh, 1996). Khoai lang có ưu điểm như vậy mà công tác bảo quản, chế biến khoai lang chưa được quan tâm nhiều nên tổn thất khoai lang sau thu hoạch là đáng kể. Việc sử dụng khoai lang chỉ dừng lại ở việc luộc ăn, làm bánh, thức ăn cho gia súc. Do vậy giá trị hàng hóa và giá trị lợi nhuận trên một đơn vị diện tích trồng khoai còn rất thấp so với cây trồng khác.
Để nâng cao giá trị dinh dưỡng cây khoai lang cần có biện pháp nghiên cứu chế biến thích hợp để tạo ra sản phẩm có giá trị trên thị trường. Vì vậy công nghệ bảo quản các loại rau là vô cùng quan trọng. Nó giúp chúng ta giảm được hiện tượng “mất mùa trong nhà”, giảm được tổn thất về số lượng và chất lượng, đồng thời đóng góp tích cực trong việc duy trì chất lượng nông sản. Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu công nghệ bảo quản khoai lang”.
Mục đích và yêu cầu 1. Mục đích Xây dựng quy trình công nghệ bảo quản khoai lang trong phòng thí nghiệm để làm cơ sở ứng dụng các kết quả nghiên cứu vào thực tế sản xuất. Yêu cầu - Nghiên cứu được ảnh hưởng của độ chín thu hoạch của khoai lang đến chất lượng khoai lang sau thu hoạch. - Nghiên cứu được phương pháp thích hợp cho quá trình curing (làm lành vết thương) cho khoai lang sau thu hoạch.
- Nghiên cứu được ảnh hưởng của nồng độ NaClO xử lý nhằm ngăn ngừa vi khuẩn gây thối và hiện tượng nấm mốc bề mặt. n 3 - Nghiên cứu được ảnh hưởng của nồng độ NAA xử lý nhằm ngăn ngừa sự nảy mầm của khoai lang trong quá trình bảo quản. - Nghiên cứu được ảnh hưởng của các loại bao bì trong quá trình bảo quản đến chất lượng của khoai lang. - Đề xuất được quy trình công nghệ bảo quản khoai lang.
n 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Giới thiệu chung về khoai lang 2. Nguồn gốc Khoai lang có tên khoa học là Ipomoea batatas (L.) Lamk là một loại thực phẩm gần gũi với người dân Việt Nam. Khoai lang là loại cây sống nhiều năm, thân có nhựa mủ.
Lá khoai lang là một loại rau dân dã rất ngon, lại mát và bổ. Củ và rau khoai lang còn là vị thuốc phòng chữa bệnh đã được dùng từ lâu trong dân gian, có nơi còn gọi nó là “sâm nam”. Theo Đông y, củ khoai lang tính bình, vị ngọt, có tác dụng bồi bổ cơ thể, ích khí, cường thận, kiện vị, tiêu viêm, thanh can, lợi mật, sáng mắt. Rau khoai lang tính bình, vị ngọt, dùng chữa tì hư, kém ăn, thận âm bất túc.
Ngọn khoai lang luộc hoặc xào với tỏi là một món ăn ngon, có nhiều vitamin và chất khoáng, giàu chất xơ,… Các nhà khoa học đã chứng minh rằng chất xơ trong thực phẩm có tác dụng hạn chế hấp thu cholesterol trong ruột vào máu, hạn chế tỷ lệ mắc bệnh ung thư đại tràng. Theo Tây y, khoai lang có chứa hàm lượng các chất dinh dưỡng tương đối nhiều. Thành phần chủ yếu là carbonhydrate tinh bột, dễ được cơ thể tiêu hoá, hấp thu và tận dụng. Khoai lang có chứa nhiều nucoprotein, có khả năng cản trở cholesterol lắng đọng trên thành mạch, tránh xơ cứng động mạch, đồng thời giữ được tính đàn hồi của mạch máu, lại còn có thể tránh teo mô liên kết trong gan, thận,… Trong khoai lang chứa một số chất đặc thù phòng bệnh ung thư ruột kết, ung thư vú.
Khoai lang có thể thúc đẩy nhu động ruột, tránh bị táo bón (Tạ Văn Bình, 2006). Khoai lang đã được sử dụng ở các vùng nhiệt đới Châu Mỹ từ trước năm 1492. Sau đó các nhà thám hiểm Ibeerian và Bồ Đầu Nha chuyển đến khu vực Thái Bình Dương vào thế kỷ 16. Tiếp theo là các nhà thám hiểm Bồ Đầu Nha chuyển các dòng vô tính Tây Ấn trồng trong khu vực Tây Địa Trung Hải sang Châu Phi, Ấn Độ và Đông Ấn.
Các nhà buôn Tây Ban Nha cũng mang cây khoai lang từ Mêhicô đến Manila, rồi cây khoai lang đến Niughilê và các đảo phía đông Thái Bình Dương, sau đó lan rộng sang Trung Quốc, n 5 Nhật Bản. Cây khoai lang được trồng trong phạm vi rộng lớn giữa vĩ tuyến 40 độ bắc đến 40 độ nam và lên tới độ cao 2300m so với mặt biển. Tuy nhiên hiện nay cây khoai lang vẫn được trồng nhiều ở các nước nhiệt đới, á nhiệt đới Châu Á, Châu Phi, Châu Mỹ La Tinh (Đinh Thế Lộc, 1995). Khoai lang có tính thích ứng và sức đề kháng rất mạnh nên trồng được ở nhiều điều kiện sinh thái khác nhau.
Là loại cây có thời gian sinh trưởng ngắn (3-5 tháng) và không có biểu hiện một đặc tính thời vụ rõ rệt. Bởi vậy, khoai lang được trồng như cây bảo hiểm phối hợp trong hệ thống canh tác với cây có hạt (như lúa) ở Đông Nam Á, với cây có củ khác (khoai mỡ, khoai nước,.), ở Châu Úc và là cây rất quen thuộc ở Philippin và Nhật Bản (Đinh Thế Lộc, 1995). Khoai lang tím là một loại khoai lang được nghiên cứu đưa vào sản xuất bởi Viện nghiên cứu nông nghiệp quốc gia Nhật Bản có tên là Okinawan. Đây là một nguồn chất màu tím tốt và ổn định vì nó có sản lượng lớn với hàm lượng anthocyanin cao.1: Củ khoai lang tím tươi Ở nước ta khoai lang tím chủ yếu được trồng ở Đà Lạt và một số tỷnh miền Nam như: An Giang, Vĩnh Long, Kiên Giang cho sản lượng khá lớn đem lại thu nhập ổn định cho nông dân ở các tỷnh này.
Tuy nhiên, đa số người tiêu dùng hiện nay vẫn chưa có thói quen sử dụng khoai lang tím trong khẩu phần ăn hằng ngày. Một mặt, vì nó chưa phổ biến trên thị trường và người tiêu dùng chưa biết được giá trị dinh dưỡng của khoai lang tím. Mặt khác, khoai lang tím cũng chỉ có nhiều vào mùa vụ nhất định chứ không có n 6 quanh năm. Do vậy, việc chọn khoai lang tím làm nguyên liệu trong đề tài nghiên cứu này sẽ góp phần làm tăng giá trị sử dụng của khoai lang tím đồng thời tạo ra một sản phẩm thực phẩm mới đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng (Nguyễn Văn Tuất, 2008).
Đặc điểm, cấu tạo và phân loại khoai lang 2.1 Đặc điểm của cây khoai lang 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 khoai lang khác với thân củ nhưng chức năng và bề ngoài thì tương tự và gần giống với thân củ. Các rễ phình to làm cơ quan lưu trữ khác với củ thật sự, khoai lang có các 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 đầu gần có các mô đỉnh đầu sinh ra các chồi để sau này phát triển thành thân và lá. 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. Về mặt thời gian, các rễ củ là hai năm.
Trong năm đầu tiên cây mẹ sinh ra các rễ củ và về mùa thu cây chết đi. Năm sau các rễ củ sinh ra cây mới và bị tiêu hao trong quá trình tạo thành bộ rễ mới cùng thân cây và ra hoa. Các mô còn lại chết đi trong khi cây sinh ra rễ củ mới cho năm kế tiếp sau đó. Khoai lang là cây có củ sống quanh năm, nhiệt độ thích hợp cho khoai lang từ 20 – 300C, dưới 15oC và trên 30oC cây ngừng sinh trưởng.