Luận Văn Thạc Sĩ Công Nghệ Thực Phẩm: Nghiên Cứu Sản Xuất Bánh Khoai Mỡ Chiên Chân Không

Luận văn thạc sĩ công nghệ thực phẩm nghiên cứu quy trình sản xuất bánh khoai mỡ chiên chân không, ứng dụng công nghệ hiện đại, đảm bảo chất lượng sản phẩm.

• Tác giả: Nguyễn Thị Hồng Thắm
• Người hướng dẫn: PGS.TS Đống Thị Anh Đào
• Trường học: Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc gia TP HCM
• Chuyên ngành: Công nghệ Thực phẩm và Đồ uống
• Đề tài: Nghiên cứu sản xuất bánh khoai mỡ chiên chân không
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2012
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC HÌNH ẢNH - SƠ ĐỒ
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. TỔNG QUAN VỀ KHOAI MỠ
• 1.1.1. Nguồn gốc và phân loại
• 1.1.2. Kĩ thuật nông nghiệp, thu hoạch và bảo quản khoai mỡ
• 1.1.3. Sản phẩm từ khoai mỡ
• 1.1.4. Thành phần hoá học của khoai mỡ
• 1.1.5. Công dụng khác từ khoai mỡ
• 1.2. TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM BÁNH KHOAI MỠ VÀ KHOAI MỠ CHIÊN CHÂN KHÔNG
• 1.2.1. Bánh khoai mỡ nghiền chiên chân không
• 1.2.2. Khoai mỡ cắt que chiên chân không
• 1.3. DẦU CHIÊN VÀ QUÁ TRÌNH CHIÊN SẤY CHÂN KHÔNG
• 1.3.1. Quá trình chiên
• 2. CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Địa điểm nghiên cứu
• 2.2. Các thiết bị dùng cho nghiên cứu
• 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.3.1. Quy trình tổng quát sản xuất bánh khoai mỡ chiên chân không
• 2.3.2. Bố trí thí nghiệm
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 3.1. KHẢO SÁT HIỆU SUẤT SỬ DỤNG ĐƯỢC CỦA CỦ KHOAI MỠ
• 3.2. KHẢO SÁT THỜI GIAN HẤP BÁNH KHOAI MỠ NGHIỀN
• 3.3. XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC PHỐI LIỆU CỦA BÁNH KHOAI MỠ NGHIỀN CHIÊN CHÂN KHÔNG
• 3.4. XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ VÀ THỜI GIAN NGÂM MALTODEXTRIN
• 3.5. XÁC ĐỊNH THỜI GIAN HẤP CHO SẢN PHẨM KHOAI MỠ CẮT QUE CHIÊN CHÂN KHÔNG
• 3.6. XÁC ĐỊNH NHIỆT ĐỘ VÀ THỜI GIAN CHIÊN
• 3.6.1. Bánh khoai mỡ nghiền chiên chân không
• 3.6.2. Bánh khoai mỡ cắt que chiên chân không
• 3.7. KHẢO SÁT SỰ XUẤT HIỆN ACID PHYTIC VÀ ACRYLAMIDE TRONG SẢN PHẨM
• 3.8. ĐỀ NGHỊ QUI TRÌNH SẢN XUẤT BÁNH KHOAI MỠ
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• LÝ LỊCH TRÍCH NGANG

Tóm tắt

I. Luận Văn Thạc Sĩ

Luận văn thạc sĩ với chủ đề Nghiên cứu sản xuất bánh khoai mỡ chiên chân không được thực hiện bởi Nguyễn Thị Hồng Thắm tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TP.HCM. Công trình này tập trung vào việc phát triển quy trình sản xuất bánh khoai mỡ chiên chân không, nhằm đa dạng hóa sản phẩm thực phẩm và nâng cao giá trị kinh tế của khoai mỡ. Luận văn được bảo vệ vào tháng 11 năm 2012 dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Đống Thị Anh Đào.

1.1. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chính của luận văn là nghiên cứu và phát triển quy trình sản xuất bánh khoai mỡ chiên chân không, sử dụng công nghệ chiên chân không để kiểm soát nhiệt độ và áp suất, hạn chế tiếp xúc với oxy. Sản phẩm hướng đến đáp ứng các tiêu chuẩn cảm quan, hóa lý, dinh dưỡng và an toàn thực phẩm, phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng.

1.2. Phương pháp nghiên cứu

Luận văn sử dụng phương pháp thực nghiệm để khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quy trình sản xuất, bao gồm tỉ lệ sử dụng khoai mỡ, thời gian xử lý nhiệt, tỉ lệ phối liệu, và nồng độ maltodextrin. Các thí nghiệm được thiết kế để tối ưu hóa quy trình sản xuất và đánh giá chất lượng sản phẩm cuối cùng.

II. Nghiên Cứu Sản Xuất

Nghiên cứu sản xuất trong luận văn tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình chế biến bánh khoai mỡ chiên chân không. Các yếu tố như tỉ lệ sử dụng khoai mỡ, thời gian hấp, và tỉ lệ phối liệu được khảo sát kỹ lưỡng để đảm bảo chất lượng sản phẩm.

2.1. Khảo sát tỉ lệ sử dụng khoai mỡ

Kết quả nghiên cứu cho thấy tỉ lệ phần ăn được của củ khoai mỡ là 80 ± 0.5%. Đây là cơ sở quan trọng để tính toán nguyên liệu đầu vào trong quy trình sản xuất.

2.2. Thời gian và nhiệt độ chiên

Cả hai sản phẩm bánh khoai mỡ nghiền và cắt que được chiên ở nhiệt độ 110°C trong 20 phút. Thời gian hấp trước khi chiên được xác định là 9 phút cho bánh nghiền và 8 phút cho bánh cắt que.

III. Bánh Khoai Mỡ Chiên Chân Không

Bánh khoai mỡ chiên chân không là sản phẩm chính được nghiên cứu trong luận văn. Công nghệ chiên chân không giúp hạn chế sự oxy hóa và giữ được hương vị tự nhiên của khoai mỡ.

3.1. Quy trình sản xuất

Quy trình sản xuất bao gồm các bước: hấp khoai mỡ, phối liệu (bột mì, đường), chiên chân không, và đóng gói. Sản phẩm bánh khoai mỡ nghiền được bổ sung 20% bột mì và 10% đường, trong khi bánh cắt que được ngâm maltodextrin 0.8% trong 10 phút trước khi hấp.

3.2. Đánh giá chất lượng

Sản phẩm được đánh giá dựa trên các chỉ tiêu cảm quan, độ ẩm, và hàm lượng dinh dưỡng. Kết quả cho thấy sản phẩm đạt yêu cầu về chất lượng và an toàn thực phẩm.

IV. Khoai Mỡ và Công Nghệ Chân Không

Khoai mỡ (Dioscorea alata) là nguyên liệu chính trong nghiên cứu. Củ khoai mỡ chứa nhiều tinh bột, protein, và các khoáng chất có lợi cho sức khỏe. Công nghệ chân không được áp dụng để chiên sản phẩm, giúp giữ được hương vị và dinh dưỡng.

4.1. Thành phần dinh dưỡng

Khoai mỡ chứa các hợp chất như đường, tinh bột, chất xơ, protein, và các khoáng chất như P, Ca, Mg, K, cùng các vitamin nhóm B. Đây là nguồn dinh dưỡng quan trọng cho cơ thể.

4.2. Ứng dụng công nghệ chân không

Công nghệ chiên chân không giúp kiểm soát nhiệt độ và áp suất, hạn chế sự oxy hóa và giữ được hương vị tự nhiên của khoai mỡ. Đây là phương pháp hiệu quả để sản xuất thực phẩm chiên chất lượng cao.

V. Kết Luận và Kiến Nghị

Luận văn đã thành công trong việc nghiên cứu và phát triển quy trình sản xuất bánh khoai mỡ chiên chân không. Sản phẩm đạt các tiêu chuẩn về cảm quan, dinh dưỡng, và an toàn thực phẩm. Cần tiếp tục nghiên cứu để bổ sung gia vị và cải thiện hương vị sản phẩm.

5.1. Giá trị thực tiễn

Nghiên cứu này góp phần đa dạng hóa sản phẩm thực phẩm từ khoai mỡ, nâng cao giá trị kinh tế của loại củ này. Sản phẩm có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm.

5.2. Hướng phát triển

Cần tiếp tục nghiên cứu để tối ưu hóa quy trình sản xuất, bổ sung gia vị, và mở rộng thị trường tiêu thụ sản phẩm. Đây là hướng đi tiềm năng để phát triển ngành công nghiệp thực phẩm từ khoai mỡ.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Khoai mỡ là cây lương thực giàu dinh dưỡng với diện tích vùng trồng chuyên canh đạt hơn 5.000 ha tại khu vực Đồng Tháp Mười, mang lại năng suất củ tươi trung bình từ 15 đến 30 tấn/ha. Mặc dù sở hữu sản lượng dồi dào cùng hàm lượng khoáng chất, vitamin C và hoạt chất sinh học cao, khoai mỡ tại Việt Nam hiện chủ yếu được tiêu thụ ở quy mô gia đình hoặc sơ chế đông lạnh xuất khẩu thô. Tỷ lệ tổn thất sau thu hoạch truyền thống ghi nhận mức rất cao, dao động từ 30% đến 60% do hạn chế về công nghệ chế biến và bảo quản sâu. Các sản phẩm bánh khoai mỡ chiên truyền thống bày bán trên thị trường thường được chế biến bằng chảo hở ở nhiệt độ cao, ngấm nhiều dầu mỡ và chỉ có thời hạn sử dụng trong vòng 24 giờ.

Nhằm giải quyết bài toán công nghệ và gia tăng giá trị kinh tế cho nông sản, đề tài tập trung nghiên cứu hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất hai dòng sản phẩm mới: bánh khoai mỡ nghiền chiên chân không và bánh khoai mỡ cắt que chiên chân không. Mục tiêu cụ thể là xác định các thông số kỹ thuật tối ưu trong các công đoạn tiền xử lý, phối chế nguyên liệu và chiên sấy chân không để kiểm soát nhiệt độ, áp suất, hạn chế tối đa sự tiếp xúc với oxy.

Nghiên cứu được triển khai thực nghiệm liên tục trong thời gian 6 tháng (từ tháng 7/2012 đến tháng 11/2012) tại các phòng thí nghiệm chuyên ngành và Trung tâm Công nghệ Sau thu hoạch thuộc Trường Đại học Trà Vinh phối hợp với Trường Đại học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn lớn khi nâng cao tỷ lệ thu hồi thịt khoai sử dụng được đạt 80 ± 0,5%, giảm thiểu hàm lượng dầu dư thừa và kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm lên 2 đến 3 tháng ở điều kiện nhiệt độ thường.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên nền tảng của các nguyên lý công nghệ thực phẩm và hóa sinh hiện đại:

• Lý thuyết truyền nhiệt và truyền khối trong môi trường áp suất giảm: Quá trình chiên chân không diễn ra dưới áp suất thấp làm giảm nhiệt độ sôi của nước trong nguyên liệu xuống dưới 100°C. Hiện tượng này thúc đẩy quá trình bốc hơi ẩm nhanh chóng ở mức nhiệt độ thấp từ 100°C đến 120°C, hạn chế tối đa sự phân hủy các hợp chất mẫn cảm với nhiệt.
• Cơ chế hồ hóa tinh bột và tạo cấu trúc gel: Tinh bột khoai mỡ dưới tác động của quá trình gia nhiệt ẩm (hấp) sẽ hút nước, trương nở và phá vỡ cấu trúc hạt tinh thể để tạo thành khối gel dẻo mịn. Khi kết hợp với mạng lưới gluten của bột mì và chất tạo màng, cấu trúc này tạo nên khung xốp giòn đặc trưng sau khi mất nước trong nồi chiên.
• Lý thuyết oxy hóa chất béo thực phẩm: Quá trình phân hủy shortening sinh ra các hợp chất ôi khét (peroxide, aldehyde, acid béo tự do) và độc tố acrolein được kiểm soát chặt chẽ thông qua việc giảm nhiệt độ chiên và giảm diện tích tiếp xúc với oxy không khí.

Các khái niệm then chốt trong nghiên cứu bao gồm: công nghệ chiên sấy chân không, quá trình hồ hóa tinh bột, màng bao sinh học Maltodextrin và phương pháp ly tâm tách dầu sau chiên.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu và nguyên liệu: Khoai mỡ tím được thu hoạch đồng nhất tại xã Long Mỹ, huyện Mang Thít, tỉnh Vĩnh Long và thu mua tại thành phố Trà Vinh. Nguyên liệu phụ gia sử dụng gồm đường tinh luyện chất lượng cao (độ tinh khiết trên 99,9%), bột mì Số 8 Táo đỏ Đại Phong đạt hàm lượng gluten ướt trên 28%, shortening chuyên dụng và Maltodextrin thương mại.
• Quy mô và phương pháp chọn mẫu: Nghiên cứu áp dụng phương pháp lấy mẫu ngẫu nhiên phân tầng từ các lô khoai tươi thu hoạch đúng độ tuổi sinh trưởng từ 5 đến 6 tháng. Cỡ mẫu thực hiện phân tích được chia thành các lô thí nghiệm lặp lại 3 lần độc lập với hơn 50 mẫu cảm quan và mẫu phân tích hóa lý nhằm đảm bảo độ tin cậy thống kê cao.
• Phương pháp phân tích và lý do lựa chọn:
  • Đánh giá cảm quan thị hiếu theo phương pháp cho điểm chỉ tiêu chất lượng (màu sắc, mùi vị, cấu trúc giòn xốp) giúp phản ánh chính xác thị hiếu tiêu dùng.
  • Xác định độ ẩm bằng phương pháp sấy khô đến khối lượng không đổi ở 105°C; định lượng hàm lượng lipid tổng bằng phương pháp chiết Soxhlet để kiểm soát độ ngấm dầu.
  • Phân tích hàm lượng độc tố Acrylamide và acid phytic bằng phương pháp quang phổ và sắc ký nhằm đánh giá mức độ an toàn vệ sinh thực phẩm.
  • Số liệu thực nghiệm được xử lý bằng phương pháp phân tích phương sai ANOVA và kiểm định sai biệt có ý nghĩa LSD ở mức xác suất tin cậy 95% (p < 0,05). Toàn bộ quá trình nghiên cứu diễn ra theo lộ trình 6 tháng chuẩn hóa từ khâu khảo sát nguyên liệu thô đến quy trình thành phẩm hoàn chỉnh.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

• Tỷ lệ phần sử dụng được của củ khoai mỡ: Khảo sát thực nghiệm trên các củ khoai tươi cho thấy tỷ lệ phần ăn được dùng cho sản xuất đạt 80 ± 0,5%, tỷ lệ vỏ và phần phế phẩm loại bỏ chiếm khoảng 19,5% đến 20,5%.
• Chế độ tiền xử lý nhiệt và phối chế bánh khoai mỡ nghiền: Bánh khoai mỡ nghiền đạt chất lượng cảm quan và cấu trúc tốt nhất khi phối trộn với 20% bột mì và 10% đường cát trắng, sau đó được hấp chín sơ bộ trong thời gian đúng 9 phút trước khi đưa vào chiên.
• Thông số tiền xử lý khoai mỡ cắt que: Thanh khoai mỡ cắt que kích thước chiều dài 40 đến 50 mm, độ dày 5 mm cần được ngâm trong dung dịch Maltodextrin nồng độ 0,8% trong thời gian 10 phút, tiếp tục hấp sơ bộ trong 8 phút để tạo độ liên kết bề mặt vững chắc.
• Chế độ chiên chân không và ly tâm tối ưu: Cả hai dòng sản phẩm đều đạt độ giòn xốp lý tưởng và màu sắc đặc trưng khi chiên ở nhiệt độ 110°C trong thời gian 20 phút dưới áp suất chân không. Sau khi chiên, sản phẩm được đưa qua thiết bị ly tâm tách dầu giúp hạ độ ẩm thành phẩm xuống dưới 4% và kiểm soát lượng lipid tồn dư ở mức rất thấp.
• Đánh giá an toàn độc tố: Phân tích hàm lượng độc tố Acrylamide sinh ra do nhiệt và hàm lượng acid phytic tự nhiên cho thấy các chỉ số đều giảm từ 60% đến 80% so với phương pháp chiên ngập dầu thông thường ở 160°C đến 180°C, bảo đảm tuyệt đối các tiêu chuẩn an toàn sức khỏe.

Thảo luận kết quả

Quá trình chiên trong điều kiện chân không ở nhiệt độ 110°C tạo ra sự chênh lệch áp suất hơi nước nội tại, giúp nước bốc hơi nhanh chóng qua các mao quản tế bào mà không làm biến tính mạnh các hợp chất dinh dưỡng. Ở nhiệt độ thấp này, phản ứng Maillard giữa đường khử và acid amin bị ức chế đáng kể, ngăn ngừa sự tạo thành Acrylamide gây hại. Đồng thời, sắc tố anthocyanin màu tím tự nhiên của khoai mỡ được bảo tồn gần như nguyên vẹn so với sự hóa nâu sẫm ở phương pháp chiên hở.

Dữ liệu thực nghiệm về sự thay đổi độ ẩm và cấu trúc theo các mốc thời gian hấp và nhiệt độ chiên có thể được trực quan hóa thông qua biểu đồ tương quan đa biến và bảng so sánh điểm trung bình cảm quan. Các bảng tổng hợp chỉ số hóa lý minh chứng rõ nét: khi bổ sung đúng 20% bột mì, mạng lưới gluten hình thành liên kết bền vững với hạt tinh bột khoai mỡ hồ hóa, ngăn chặn hiện tượng gãy nát trong lồng chiên. Lớp màng mỏng Maltodextrin 0,8% trên khoai mỡ cắt que đóng vai trò như một rào cản sinh học ngăn dầu thâm nhập sâu vào mô thực phẩm, giúp giảm lượng shortening bám dính hơn 40% so với mẫu đối chứng không xử lý.

So với các nghiên cứu chiên snack khoai tây hoặc khoai lang trước đây vốn chịu nhiệt độ cao 140°C đến 160°C, việc duy trì nhiệt độ chiên 110°C trong 20 phút đối với khoai mỡ không chỉ giữ vững độ xốp giòn (đạt độ ẩm dưới 4%) mà còn kéo dài tuổi thọ của dầu shortening nhờ hạn chế phản ứng thủy phân và oxy hóa chất béo.

Đề xuất và khuyến nghị

• Hoàn thiện và tự động hóa dây chuyền sơ chế nguyên liệu: Doanh nghiệp chế biến thực phẩm cần đầu tư hệ thống máy gọt vỏ cơ học và máy cắt que định hình tự động với kích thước chuẩn 5 mm nhằm nâng công suất sơ chế lên 300 đến 500 kg nguyên liệu mỗi giờ, giảm tỷ lệ hao hụt nguyên liệu từ mức 20% xuống dưới 15% trong vòng 6 tháng tới.
• Mở rộng nghiên cứu đa dạng hóa hương vị sản phẩm: Bộ phận nghiên cứu và phát triển sản phẩm (R&D) cần tiến hành thử nghiệm bổ sung các hệ gia vị tự nhiên như phô mai, rong biển, bột ớt hoặc bột hành với tỷ lệ phối chế từ 1,5% đến 3,0% trong quý tiếp theo để nâng cao điểm đánh giá cảm quan lên trên 18,5/20 điểm.
• Nâng cấp công nghệ bao gói bảo quản ngăn ẩm và oxy: Bộ phận kỹ thuật đóng gói cần áp dụng bao bì màng ghép phức hợp nhôm PA/PE kết hợp hút chân không hoặc thổi khí trơ nitơ (N2) nhằm duy trì độ ẩm sản phẩm luôn dưới 4%, kéo dài thời hạn bảo quản ổn định từ 2 đến 3 tháng lên mức 6 đến 9 tháng ở nhiệt độ phòng trong vòng 1 năm tới.
• Thiết lập chuỗi liên kết sản xuất vùng nguyên liệu an toàn: Các hợp tác xã nông nghiệp tại Long An, Tiền Giang và Vĩnh Long cần phối hợp với doanh nghiệp thực phẩm xây dựng vùng chuyên canh khoai mỡ đạt tiêu chuẩn VietGAP với diện tích tối thiểu 50 ha, kiểm soát chặt chẽ thời điểm thu hoạch từ 5 đến 6 tháng tuổi nhằm đảm bảo hàm lượng chất khô đạt trên 30% phục vụ sản xuất công nghiệp liên tục.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

• Giảng viên, học viên cao học và sinh viên chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm: Nguồn tài liệu học thuật giá trị về công nghệ chiên sấy chân không, phương pháp phân tích hóa lý thực phẩm, cơ chế hồ hóa tinh bột và kỹ thuật bố trí thí nghiệm tối ưu hóa các yếu tố công nghệ.
• Kỹ sư nghiên cứu và phát triển (R&D) tại các nhà máy bánh kẹo, snack: Tài liệu hướng dẫn công thức phối chế (20% bột mì, 10% đường, 0,8% Maltodextrin) và chế độ nhiệt ẩm thực tế để thương mại hóa các dòng snack rau củ giòn xốp ít dầu.
• Quản lý vận hành và kỹ thuật viên chế biến nông sản: Cung cấp thông số vận hành thiết bị chiên chân không gián đoạn ở 110°C, áp suất âm và quy trình ly tâm tách dầu để tối ưu chi phí năng lượng và chất lượng shortening.
• Nhà hoạch định chính sách nông nghiệp và hiệp hội chế biến xuất khẩu: Căn cứ thực tiễn để xây dựng đề án nâng cao giá trị chuỗi cung ứng nông sản củ vùng Đồng Tháp Mười, giải quyết bài toán tiêu thụ khoai mỡ tươi mùa thu hoạch.

Câu hỏi thường gặp

• Công nghệ chiên chân không khác biệt gì so với chiên hở truyền thống trong chế biến khoai mỡ? Chiên chân không diễn ra trong môi trường áp suất âm giúp hạ điểm sôi của nước, cho phép quá trình làm khô thực hiện ở nhiệt độ 110°C thay vì 160°C đến 180°C như chiên thông thường. Nhờ đó, sản phẩm giữ được màu tím tự nhiên của anthocyanin, cấu trúc giòn xốp, giảm hơn 70% lượng độc tố Acrylamide và hạn chế tối đa dầu ngấm vào bánh.

• Vì sao sản phẩm bánh khoai mỡ nghiền phải phối trộn thêm 20% bột mì và 10% đường? Tỷ lệ 20% bột mì cung cấp mạng lưới protein gluten liên kết với tinh bột khoai mỡ hồ hóa, giúp khối bột nhão định hình vững chắc dạng hình trụ và tạo độ phồng giòn đồng đều sau khi chiên. Bổ sung 10% đường giúp điều vị hài hòa, kích thích cảm quan mà không làm sản phẩm bị cháy khét ở nhiệt độ 110°C.

• Việc ngâm khoai mỡ cắt que trong dung dịch Maltodextrin 0,8% mang lại tác dụng gì? Ngâm dung dịch Maltodextrin 0,8% trong 10 phút tạo nên lớp màng bao sinh học mỏng trên bề mặt thanh khoai 5 mm. Lớp màng này có tác dụng hạn chế sự hấp thụ chất béo shortening trong quá trình chiên, đồng thời tăng cường độ cứng giòn cho cấu trúc sản phẩm sau khi ly tâm tách dầu.

• Dầu shortening dùng trong chiên chân không được kiểm soát theo những tiêu chuẩn nào? Shortening dùng trong sản xuất cần đạt độ ẩm dưới 0,1%, chỉ số acid dưới 0,2 mg KOH/g và chỉ số peroxide tối đa 2 meq/kg. Làm việc trong điều kiện chân không ở nhiệt độ 110°C giúp giảm thiểu sự tiếp xúc với oxy, làm chậm quá trình ôi hóa và kéo dài tuổi thọ sử dụng của shortening gấp 2 đến 3 lần so với chiên hở.

• Thời hạn bảo quản của bánh khoai mỡ chiên chân không là bao lâu? Sản phẩm sau khi chiên và ly tâm có độ ẩm giảm sâu xuống dưới 4%, được đóng gói trong túi màng kín hút chân không có thể bảo quản ổn định từ 2 đến 3 tháng ở nhiệt độ thường mà không bị hiện tượng ỉu mềm hay biến chất ôi dầu.

Kết luận

• Luận văn đã xây dựng hoàn chỉnh quy trình sản xuất công nghiệp cho hai dòng sản phẩm: bánh khoai mỡ nghiền chiên chân không và bánh khoai mỡ cắt que chiên chân không với tỷ lệ thu hồi thịt khoai sử dụng được đạt 80 ± 0,5%.
• Xác định chính xác các thông số tiền xử lý tối ưu gồm: hấp chín 9 phút kết hợp phối trộn 20% bột mì và 10% đường đối với bánh nghiền; ngâm dung dịch Maltodextrin 0,8% trong 10 phút và hấp 8 phút đối với bánh cắt que kích thước 5 mm.
• Chuẩn hóa chế độ chiên chân không cho cả hai sản phẩm ở nhiệt độ 110°C trong 20 phút kết hợp công đoạn ly tâm tách dầu, đưa độ ẩm thành phẩm về dưới 4% và đạt cấu trúc giòn xốp tối ưu.
• Đảm bảo các tiêu chuẩn an toàn thực phẩm khắt khe thông qua việc kiểm soát giảm thiểu độc tố Acrylamide và acid phytic, đồng thời duy trì màu sắc tím và các vi chất dinh dưỡng tự nhiên.
• Kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm đạt từ 2 đến 3 tháng ở điều kiện bình thường nhờ quy trình đóng gói chân không chuyên dụng.

Đóng góp quan trọng nhất của luận văn là mở ra hướng đi công nghệ mới trong việc chế biến sâu cây khoai mỡ, chuyển dịch từ sản xuất thủ công nhỏ lẻ sang quy mô công nghiệp có giá trị gia tăng cao. Trong lộ trình từ 6 đến 12 tháng tới, việc tiếp tục thử nghiệm đa dạng hóa các vị gia vị và chuyển giao công nghệ cho các nhà máy chế biến nông sản sẽ là bước đi then chốt. Các doanh nghiệp và đơn vị nghiên cứu hãy áp dụng ngay quy trình công nghệ chiên chân không này để tiên phong đa dạng hóa thị trường thực phẩm ăn liền chất lượng cao!

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: TỔNG QUAN 1. TỔNG QUAN VỀ KHOAI MỠ [5] [18] [21] [22] [23] [24] [26] 1.1 Nguồn gốc và phân loại: [5 ] [18] [23] [26] Hình 1. Khoai mỡ Dioscorea alata Giới (regnum): Plantae Ngành (Division): Angiospermae Lớp (Class): Monocots Bộ (ordo): Dioscoreales Họ (familia): Dioscoreaceae Chi (genus): Dioscorea Loài (species): D. alata Khoai mỡ (Danh pháp khoa học: Dioscorea alata Linn) là một trong những loài của giống khoai Dioscorea, đây là loại dây leo cho củ được trồng nhiều ở khắp vùng nhiệt đới Ấn Độ, Malaysia,Nam Mỹ, Châu Phi, Nam Úc Châu, Đông Nam Hoa kỳ.

Là một loại cây đa loài có nguồn gốc chủ yếu từ châu Phi và châu Á trước khi lan truyền đến Nghiên cứu sản xuất bánh khoai mỡ chiên sấy chân không 3 GVHD: PGS.TS Đống Thị Anh Đào các vùng khác nhau trên thế giới (Hahn et al, 1987) là một loại cây trồng chủ yếu ở Tây Phi (Asiedu et al, 1992. Dioscorea alata có nhiều tên khác nhau tùy theo vùng phân phối.Ở Việt Nam, khoai mỡ còn có tên khác là khoai tím, khoai vạc, củ cái, củ mỡ, củ cầm, củ đỏ, củ tía, khoai tía, khoai ngà, khoai long, khoai bướu, khoai trút, khoai ngọt. Ngoài tên khoai mỡ tím, còn những tên khác bao gồm : Khoai mỡ lớn, rễ huỳnh tinh Guyane, khoai mỡ mười tháng, khoai mỡ nước, khoai mỡ trắng, khoai mỡ có cánh, hay tên gọi đơn giản “ khoai mỡ ”, thuộc họ Dioscoreaceae. Trong những nền văn hoá khác và ngôn ngữ khác, được biết dưới tên uhi ở Hawaii, ratalu hay khoai mỡ tím violet de l’igname ở Ấn Độ, ube ở Philipin.

Đây là loại khoai được trồng làm cây lương thực rất lâu đời, được biết từ thời cổ đại. Một số loài khác của Dioscorea cũng được con người trồng, hoặc khai thác từ cây dại để sử dụng như một loại lương thực như: D. alata là loại cho năng suất cao nhất trong các loài thực vật có củ và có thể lưu trữ tương đối dài hơn so với các loài khác (5-6 tháng) Hiện nay, khoai mỡ ở Việt Nam có hai giống được trồng phổ biến cho năng suất cao là giống khoai tím và giống khoai trắng. Loại ruột trắng có giống Mộng Linh, củ chùm, nặng ký (từ 4– 5 kg/củ), năng suất cao.

Loại ruột tím lại chia ra giống tím than và tím bông lau, loại này củ suông, dài, tuy củ nhỏ hơn loại ruột trắng nhưng ăn ngon, khi chế biến thành món ăn màu sắc cũng đẹp hơn nên được thị trường ưa chuộng - Tím than: củ dài 20 – 30cm, tím 2/3 củ đến hết củ, phẩm chất dẻo, bùi, phù hợp thị hiếu người tiêu dùng, năng suất 15 – 18 tấn/ha. - Tím bông lau: củ dài 25 – 35cm, tím 1/3 củ đến ½ củ, phẩm chất dẻo, năng suất từ 18 – 20 tấn/ha. 3 Khoai trắng Mộng Linh: Nghiên cứu sản xuất bánh khoai mỡ chiên sấy chân không 4 GVHD: PGS.TS Đống Thị Anh Đào Củ chùm, nặng từ 4 – 5kg/củ, dài 30 – 40cm. Năng suất cao từ 20 – 30 tấn/ha.

Củ trắng đến trắng ngà, phẩm chất dẻo, nở, không phù hợp thị hiếu người tiêu dùng, thích hợp cho chế biến xuất khẩu. Trên thế giới, khoai mỡ được xem là một trong những loại cây lương thực quan trọng. Nó là loại cây ăn củ nhiệt đới quan trọng thứ ba sau sắn và khoai lang (Fu et al, 2005). Theo Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ, khoai mỡ là một nguồn dồi dào kali, giúp duy trì huyết áp ổn định, hàm lượng phospho cao có ích cho trí não.

Trên thế giới, cây khoai mỡ được trồng ở 3 vùng chính: Tây Phi, khu vực biển Thái Bình Dương (kể cả Nhật Bản) và các nước trong vùng biển Caribê. Nó được mang đến châu Phi cách đây vài trăm năm từ Malaysia thông qua nông nghiệp và thủy thủ Bồ Đào Nha và Tây Ban Nha (Martin, 1976). Tây Phi là nhà sản xuất khoai mỡ hàng đầu và chiếm 90% sản lượng trên toàn thế giới (40 tấn tươi củ / năm), tiếp theo là Tây Ấn, Jamaica là nhà sản xuất hàng đầu (Dipeolu et al, 2002;. Tây Ấn, Papua New Guinea và New Caledonia, D.

alata là thức ăn chính trong các loại được trồng và tiêu thụ của người dân (Orkwor, 1998). Vùng thứ ba quan trọng nhất của sản xuất khoai mỡ là Đông Phi Tanzania và Sudan. Khoai mỡ cũng được trồng tại Nhật Bản, Papua New Guinea, Philippines, và Panama. Nigeria là nước sản xuất khoai mỡ lớn nhất thế giới tiếp theo là Ghana, Bờ Biển Ngà và Togo (FAO, 2003).

Cả hai loại củ tươi và bột khoai mỡ xuất khẩu từ Ghana và Nigeria đến các nước phát triển như Vương quốc Anh và Hoa Kỳ. Theo số liệu thống kê năm 2005 của tổ chức lương thực và nông nghiệp thế giới FAO thì diện tích, sản lượng và lượng tiêu thụ khoai mỡ được thể hiện như sau: Bảng 1. Khu vực canh tác, diện tích, sản lượng, sản xuất và tiêu thụ khoai mỡ Châu Phi Châu Thái Caribê Châu Nghiên cứu sản xuất bánh khoai mỡ chiên sấy chân không 5 GVHD: PGS.TS Đống Thị Anh Đào Trung Đông Châu Á Bình Mỹ Phi Nam Phi Dương Latin Tây Phi Diện tích (103 ha) 4.273 15 22 65 68 Sản lượng 8 4,3 7,9 13,8 14 8,6 9,6 (tấn/ha) Sản lượng năm 37.069 204 343 557 682 (103 tấn) Tiêu thụ 108 4,5 82 2 70 33 7,8 (kcal/người/ngày) (Nguồn: FAOSTAT, 2005) Tại Việt Nam, khoai mỡ được trồng ở hầu hết khắp các tỉnh từ Bắc vào Nam, tập trung nhiều ở các vùng triền sông, vùng bán sơn địa và các vùng mới khai hoang như các tỉnh Bắc Giang, Phú Thọ, Ninh Bình, Ninh Thuận, Hà Tây, Quảng Ninh,. đặc biệt khoai mỡ được trồng làm cây lương thực ở khá nhiều nơi trong đó có tỉnh Long An, vùng Đồng Tháp Mười là những nơi có diện tích khoai mỡ lớn và tập trung nhất.

Vùng Đồng Tháp Mười là một trong những nơi có diện tích khoai mỡ lớn và tập trung nhất với khoảng 5.000ha khoai mỡ chuyên canh, trồng nhiều nhất ở huyện Thạnh Hóa (tỉnh Long An), huyện Tân Phước (tỉnh Tiền Giang) và đặc biệt là các xã Tân Hòa Đông, Thạnh Mỹ và Thạnh Tân. Tân Phước đã định hình vùng trồng khoai mỡ chuyên canh hàng ngàn ha tại các xã Tân Hòa Đông, Thạnh Mỹ, Hưng Thạnh - lớn nhất tỉnh Tiền Giang cho sản lượng mỗi năm hàng chục ngàn tấn khoai mỡ cung ứng cho thị trường tiêu thụ các tỉnh phía Nam Nghiên cứu sản xuất bánh khoai mỡ chiên sấy chân không 6 GVHD: PGS.TS Đống Thị Anh Đào 1. Kĩ thuật nông nghiệp, thu hoạch và bảo quản khoai mỡ :[18] [22] Khoai mỡ là một lọai cây trồng của khí hậu nhiệt đới và không chấp nhận điều kiện sương mù (Coursey, 1967). Nhiệt độ dưới 20° C cản trở sự tăng trưởng của cây, cây cần nhiệt độ từ 25 đến 30°C để phát triển bình thường.

Cường độ ánh sáng ảnh hưởng đến sự tăng trưởng và hình thành củ. Điều này thường là lý do tại sao khoai mỡ được trồng ở nơi đảm bảo ngăn chặn tối đa ánh sáng bằng lá để thúc đẩy năng suất (Coursey, 1982; Okezie, 1987) Khâu thu hoạch được tiến hành khi đất trời khô ráo, lúc lá gốc chuyển sang màu vàng, củ nâu sẫm. Đào khoai mỡ sử dụng thuổng, thậm chí nếu trồng các giống có dạng củ rất dài như củ cọc rào, do củ ăn rất sâu nên dùng cả xà beng để đào củ, khi đào củ tchiênh làm xay xát củ. Theo kết quả điều tra nghiên cứu thì năng suất khoai mỡ có thể đạt trong khoảng 20 – 30 tấn/ha.

Sau cây lúa và một số loại cây khác khoai mỡ được xem là một trong những loại cây đặc sản, chủ lực trong cơ cấu nông nghiệp ở một số nơi tại Việt Nam đặc biệt phù hợp với vùng đất phèn ở khu vực Đồng Tháp Mười. Cuối tháng 7, đầu tháng 8 âm lịch hàng năm là lúc vào mùa thu hoạch khoai mỡ và chuẩn bị trồng vụ mới. Khoai mỡ khó trồng hơn cây khóm vì khoai thường gặp sâu bệnh. Tiêu thụ ở mức độ hộ gia đình hoặc bảo quản cho thị trường khi giá cao.

Tuy nhiên, thời gian tồn trữ của khoai mỡ giới hạn trong thời gian ngủ của nó sau thời gian đó nó bắt đầu mọc mầm lên và nhanh chóng mất đi giá trị dinh dưỡng. Các củ được lưu trữ trong các điều kiện khác nhau ở các vùng trồng khác nhau. Về nguyên tắc, chúng phải được lưu trữ trong một khu vực có thể thông gió đầy đủ, bảo vệ củ chống lại ánh sáng mặt trời trực tiếp (Scott et al. Độ dài lưu trữ khác nhau, tùy thuộc vào các Nghiên cứu sản xuất bánh khoai mỡ chiên sấy chân không 7 GVHD: PGS.TS Đống Thị Anh Đào yếu tố chẳng hạn như loài, thời gian ngủ, và nhu cầu thị trường, nhưng nó thường là 2- 4 tháng (Onwueme, 1978).

Lưu trữ của khoai mỡ cho đến 9 tháng đã được báo cáo ở Niger State (Alabadan, 2002). Củ khoai mỡ được tồn trữ tiếp tục hô hấp ở mức thấp sau khi thu hoạch ở trạng thái ngủ. Do đó, chúng trải qua một số thay đổi sinh lý và sinh hóa (chẳng hạn như giảm trọng lượng củ, mọc mầm lên, thủy phân tinh bột thành đường, những thay đổi trong protein và các thành phần củ khác) đã được quan sát sự ảnh hưởng đến chất lượng thực phẩm (Một số nghiên cứu: 1.Ikediobi và Oti, 1983; 2.Ravindran và Wanasundera, 1992; 3.Hariprakash và Nambisan, 1996; 4.Treche và Agbor-Egbe, 1996; 5.Afoakwa và SEFA-Dedeh,năm 2002 và 6.Tschannen et al, 2003) đã báo cáo về tồn trữ khoai mỡ và thay đổi sinh lý và sinh hóa.Giống như cây trồng lấy củ khác như sắn và khoai sọ, bị tổn thất sau thu hoạch đáng kể có thể đến 60% (Asiedu, 1986; Coursey và Booth, 1997; Wheatley, 2000; Alabadan, 2002). Những tổn thất này có thể được gây ra bởi các tác nhân bên ngoài, chẳng hạn như côn trùng, động vật gặm nhấm, nấm và vi khuẩn, hoặc quá trình sinh lý, như mọc mầm.

Phương pháp tồn trữ Tồn trữ tốt nên duy trì củ trong điều kiện không độc hại và các biện pháp trên thị trường bằng cách ngăn ngừa mất độ ẩm lớn, hư hỏng bởi các mầm bệnh, sự tấn công của côn trùng và động vật, nảy mầm và bảo vệ khỏi mưa trực tiếp (Scott et al. Như những cây có củ trồng ở vùng nhiệt đới, khoai mỡ có thời gian ngủ tỉnh dài sau thu hoạch khoảng (4 đến 6 tháng) nên rất thuận lợi cho bảo quản và vận chuyển sau thu hoạch. Khoai mỡ đưa về, giũ sạch đất, để vào nơi khô ráo, không được làm xay xát vỏ thì có thể bảo quản củ tươi trong thời gian 5 tháng hoặc lâu hơn. Khi bảo quản cần Nghiên cứu sản xuất bánh khoai mỡ chiên sấy chân không 8 GVHD: PGS.