Đặt vấn đề Từ xưa con người đã biết sử dụng các loại nguyên liệu sẵn có trong tự nhiên để tạo ra nhiều loại sản phẩm đồ uống khác nhau như: Nước hoa quả, nước giải khát, nước khoáng, rượu vang. Ngày nay, khoa học công nghệ ngày một phát triển và đang được ứng dụng rộng rãi mang lại hiệu quả kinh tế cao cho con người. Nhờ đó mà chúng ta đã tạo ra được nhiều sản phẩm phong phú và đa dạng cả về thể loại và chất lượng, đáp ứng được nhu cầu sử dụng ngày càng cao của người tiêu dùng. Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới nên có điều kiện thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của các loại cây lương thực cũng như các loại cây hoa màu, cây ăn trái khác.
Khoai lang là cây lương thực được trồng lâu đời ở Việt Nam, xếp thứ 3 sau cây lúa, cây ngô và khoai lang đã và đang chuyển đổi nhanh chóng vai trò từ cây lương thực thành cây công nghiệp chế biến với tốc độ phát triển cao ở những năm đầu thế kỷ XXI. Khoai lang chứa nhiều thành phần dinh dưỡng như protid, lipid, glucid, vitamin, muối khoáng và các nguyên tố vi lượng rất cần cho cơ thể con người. Hiện nay trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng các sản phẩm đồ uống có độ cồn thấp từ khoai lang tím hầu như chưa được sản xuất. Đây là các sản phẩm mới có giá trị dinh dưỡng cao đồng thời rất có lợi cho sức khoẻ con người.
Loại sản phẩm này không chỉ có giá trị về mặt dinh dưỡng mà còn là một loại đồ uống giá rẻ, thích hợp đối với mọi lứa tuổi đặc biệt là phụ nữ và trẻ em. Hàm lượng cồn không cao trong sản phẩm tạo nên sự kích thích tiêu hoá, khiến bữa ăn trở nên ngon miệng mà không gây say như một số sản phẩm đồ uống có cồn khác. Khoai lang tím Nhật Bản ngoài giá trị cung cấp các loại vitamin, các chất khoáng, tinh bột dễ tiêu hóa cùng một hàm lượng đáng kể chất xơ thực phẩm, thì nó còn có những ưu điểm vượt trội so với khoai lang thường. Trong khoai lang tím có chứa nhiều chất chống oxy hóa như các hợp chất phenol, anthocyanin, carotenoid.
Đặc biệt, hàm lượng anthocyanin trong khoai lang tím khá cao, đây là một hoạt chất sinh học có tác dụng kháng oxy hoá rất mạnh, có khả năng kiềm chế đột biến các tế bào ung thư, ngăn ngừa ung thư, hạ huyết áp, phòng ngừa bệnh tim mạch. Ngoài ra, với một màu sắc đa dạng hấp dẫn sẽ tạo cho các sản phẩm chế biến có một giá trị cảm quan cao. Là một trong những yếu tố kích thích sự lựa chọn của người tiêu dùng, đáp ứng nhu cầu con người về việc sử dụng khoai lang, mang lại sự tiện dụng n 2 cho người sử dụng và góp phần giải quyết vấn đề tiêu thụ cho người trồng khoai lang tím, nâng cao hiệu quả kinh tế, tăng thêm thu nhập cho người dân.Vì vậy, việc nghiên cứu sản xuất đồ uống từ khoai lang tím là rất cần thiết và hoàn toàn phù hợp với xu thế phát triển chung của thế giới và Việt Nam. Để sản xuất ra được các sản phẩm đồ uống từ khoai lang tím, ta có thể sử dụng nguyên liệu tươi nguyên củ hoặc nguyên liệu khô.
Tuy nhiên, để hình thành được từng loại đồ uống thích hợp thì các nguyên liệu cần phải được nghiền và xử lý với các điều kiện khác nhau để tạo ra được loại đồ uống đạt tiêu chuẩn. Những biến đổi thường gặp phải trong quá trình xử lý nguyên liệu đều dựa trên cấu tạo và tính chất của khoai lang tím. Có thể kể đến như những biến đổi về màu sắc, độ trương nở, độ sánh, độ mịn trong quá trình sơ chế và chế biến. Do anthocyanin không thật bền, nhạy cảm với pH nên để giữ được màu ổn định cần phải xử lý nhiệt hoặc acid hữu cơ ở các chế độ khác nhau.
Xuất phát từ vấn đề trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu công nghệ chế biến bột khoai lang tím giống Nhật Bản cho mục đích chế biến đồ uống”. Mục đích và yêu cầu của đề tài 1. Mục đích Thiết lập quy trình chế biến bột khoai lang tím từ nguyên liệu khoai lang tím Nhật Bản đạt chất lượng cho mục đích chế biến đồ uống. Yêu cầu - Nghiên cứu đánh giá được chất lượng của nguyên liệu khoai lang tím Nhật Bản cho chế biến sản phẩm bột khoai lang tím.
- Nghiên cứu sử dụng được acid citric để ổn định chất lượng khoai lang tím trong công đoạn sơ chế. - Nghiên cứu xác định được độ dày thái lát phù hợp cho công đoạn sơ chế nguyên liệu khoai lang tím. - Nghiên cứu xác định được nhiệt độ sấy thích hợp trong công đoạn sơ chế nguyên liệu khoai lang tím. - Nghiên cứu xác định được thông số nghiền tạo ra bột khoai lang tím Nhật Bản phù hợp cho mục đích chế biến đồ uống.
- Đưa ra được quy trình công nghệ chế biến bột khoai lang tím Nhật Bản cho mục đích chế biến đồ uống. - Đánh giá được chất lượng của bột khoai lang tím Nhật Bản đã chế biến. n 3 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Giới thiệu chung về khoai lang 2.
Khoai lang Khoai lang (Ipomea batatas, là một loại cây thuộc họ bìm bìm Convolvulacae), có nguồn gốc từ khu vực nhiệt đới châu Mỹ, nó được con người trồng cách đây trên 5. Đây là loại cây trồng có tiềm năng và có năng suất sinh học cao, địa bàn phát triển rộng, thích hợp cho nhiều loại đất. Khoai lang là loại cây đa dụng, củ được sử dụng như một loại rau, thân lá rất giàu vitamin A và C đồng thời có chứa một hàm lượng protein tương đối cao (25-30% chất khô) so với các lá cây trồng khác. Ngoài ra, 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 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 tỉ lệ mắc bệnh ung thư đại tràng.
Ngoài ra, thành phần chất xơ của khoai lang là loại pectin có tác dụng giúp tiêu hóa tốt, đào thải cholesterol, chống táo bón. Theo Tây y, khoai lang có chủng loại 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 tím Nhật Bản Khoai lang tím Nhật Bản (Murasakimasari - Nhật tím 1) 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 (Ikuo và cs.
Giống khoai lang tím này đã được Trung tâm Nghiên cứu Thực nghiệm Nông nghiệp Hưng Lộc n 4 nhập nội năm 1994 từ công ty FSA. Giống tuyển chọn và giới thiệu hiện được trồng chủ yếu ở vùng đồng bằng sông Cửu Long với đặc tính nông học chủ yếu như sau: Thời gian sinh trưởng 105 - 110 ngày với năng suất củ tươi đạt 10 - 22 tấn/ha, hàm lượng chất khô 27 - 30oBrix, vỏ củ màu tím sẫm, thịt củ màu tím đậm, dạng củ đều đẹp, có thể trồng quanh năm và cho thu nhập cao, gấp đôi các loại khoai khác. Đây là giống khoai dễ trồng, bình quân mỗi dây khoai cho từ 3 - 7 củ, ít bị sùng ăn. Mặt khác, khoai lang tím chỉ có nhiều vào mùa vụ nhất định chứ không có 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 sản phẩm thực phẩm mới đáp ứng nhu cầu tiêu dùng của người tiêu dùng (Nguyễn Văn Tuất, 2008). Do khoai lang tím Nhật Bản có chất lượng cao nên ngoài tỷ lệ củ dùng để ăn tươi còn được chế biến ra nhiều sản phẩm khác như sấy khô, chế biến bánh kẹo, mứt đóng hộp, nhờ vậy có thể tiêu dùng trong nước và xuất khẩu ra nhiều nước trên thế giới như: Nhật Bản, Mỹ, Singapore, Hàn Quốc mang lại giá trị kinh tế cao. Tính ưu việt của khoai lang tím Nhật Bản so với các loại khoai lang khác Ngoài giá trị cung cấp năng lượng với nhiều loại vitamin A, B, C, E và các chất khoáng K, Ca, Mg, Fe, Se, giàu chất xơ thực phẩm thì khoai lang tím Nhật Bản còn có những ưu điểm vượt trội so với các giống khoai lang khác. Những nghiên cứu gần đây cho thấy giống khoai lang tím có chứa một lượng anthocyanin đáng kể với tác dụng kháng oxy hoá rất mạnh, có khả năng kiềm chế đột biến của tế bào ung thư, ngăn ngừa ung thư, hạ huyết áp, phòng ngừa bệnh tim mạch.
Chất màu trong khoai lang tím hiện đang được một số nhà nghiên cứu trên thế giới nghiên cứu để thu nhận chất màu thực phẩm thiên nhiên thay thế cho chất màu nhân tạo. Bao gồm các hợp chất phenol, anthocyanin, carotenoid, trong đó khoai lang tím chứa chất chống ô-xy hóa tổng số nhiều nhất, kế đến là khoai lang vàng và khoai lang trắng (bảng 2. Với lượng đáng kể vitamin A (dưới 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 dạng beta-caroten và vitamin C có tiềm năng chống oxy hóa lớn giúp hiệu quả cho cơ thể loại bỏ các gốc tự do.
Thành phần các gốc tự do có hóa chất gây thiệt hại cho các tế bào và màng tế bào và chúng kết hợp với sự phát triển của các điều kiện như xơ vữa động mạch, bệnh tiểu đường, bệnh tim, ung thư ruột.