MỞ ĐẦU i) Những năm gần đây, công nghệ chế biến thực phẩm lên men bao gồm cả 46 uống và thức ăn đã và đang giành được sự quan tâm của các nhà khoa học và sản xuất. Đặc biệt ở những nước đang phát triển, công nghệ lên men đã góp phần khai thác tối ưu nguồn tài nguyên đất nước, tạo cơ hội vươn lên cho mọi quốc gia nếu biết sử dụng đúng tiểm năng này. Chính vì vậy, việc sản xuất các đổ uống lên men không ngừng được đa dạng, hoàn thiện và phát triển ở mỗi quốc gia trên thế giới, chỉ tính riêng đổ uống được chế biến từ các nguyên liệu hạt đã vô cùng phong phú. Ở Nhật có rượu sake nổi tiếng được lên men từ gạo, bouja một loại đổ uống của Ai Cập, buja ở Thổ Nhĩ Kỳ đều được làm từ lúa mì lên men với vị chua ngọt hấp dẫn.
Nước kvass của Nga cũng nổi tiếng từ lâu, đó là sản phẩm của hoạt động sống của nấm men và vi khuẩn lactic .Keffir có mặt khắp mọi nơi trên thế giới làm từ hạt cao lương nảy mắm nên có vị chua khó quên. Các sản phẩm như shaosing của Trung Quốc, tapeketan của Indonesia, pachwai của Ấn độ, rượu nếp ở Việt Nam déu là thức uống truyền thống của những nước này và đều làm từ nguồn tỉnh bột hạt. Việt Nam là nước nông nghiệp nhiệt đới, sự déi dào, đa dạng nguồn nông sản, và nhu cầu đổ uống quanh năm là tién để phát triển công nghệ lên men và là thế mạnh công nghệ sinh học ở nước ta. Cây khoai mì là loại cây màu lương thực được trồng nhiều ở nước ta, nhất là các vùng nông thôn trung du.
Đây cũng chính là nguồn nguyên liệu giàu tỉnh bột nhưng nghèo đạm đang được sử dụng thay thế nguồn tinh bột từ hạt để sản xuất thực phẩm lên men. Do nhu cầu ngày càng phát triển của con người,việc hiện đại hóa sinh học cổ truyền, chế biến nguồn nông sản nghèo đạm trong đó có khoai mì nhằm nâng cao giá trị toàn điện sản phẩm, đáp ứng được nhu cau trong nước và xuất khẩu đã trở thành mục tiêu hàng đầu trong nông nghiệp hiện nay. Để góp phan nhỏ bé của mình vào việc làm trên, chúng tôi tiến hành để tài có tên là :"Tìm hiểu khả năng sử dụng một số chủng nấm men trong quá trình chế biến đồ uống lên men từ tinh bột khoai mì ". Trên cơ sở đó tìm kiếm một giải pháp nhằm nâng cao giá trị dinh dưỡng và cảm quan của sản phẩm.
Trang | PHẦN I TỔNG QUAN TÀI LIỆU I. Giới thiêu sơ lược về cây khoai mì : Cây khoai mì thuộc họ Euphorbiaceal (họ Thầu dầu) , giống Manihot với 2 loài phổ biến là Manihot esculenta Crantz và Manihot utilissima Pohl. Đầu tiên, cây khoai mì được canh tác tại vùng nhiệt đới châu Mỹ. Sau đó, theo chân những người buôn bán nô lệ vào thế ky XVI, khoai mì được đưa vào bờ biển miền Tây châu Phi rồi được phổ biến sang các vùng còn lại của châu lục này.
Sự canh tác khoai mì gia tăng sau năm 1850 tại vùng Đông Phi là do nỗ lực của người châu Âu và Ả Rập vì họ ý thức được khoai mì là một thực phẩm để chóng nạn đói đe dọa thường trực thời ấy với con người [1]. Đến năm 1835, tại Đông Nam Á, khoai mì được biết đến như một loại hoa màu thực phẩm. Hiện nay, khoai mì được trồng khắp các vùng nhiệt đới và là một trong những hoa màu có củ quan trọng sau khoai lang. Những nghiên cứu gần đây cho biết củ khoai mì đã đáp ứng 8% hay hơn nữa yêu cầu năng lượng tối thiểu cho trên 750 triệu người.
Ngoài ra nó còn là một loại hoa màu cung cấp tinh bột và năng lượng cho những nước phát Trang 2 triển như Australia, chứ không chỉ là nguồn lương thực thực phẩm cho những quốc gia đang phát triển ngày nay. Đặc tính sinh học và sinh thái : Cây khoai mì có thân cao 2 - 3m, màu xanh nhạt hay sẵm lúc còn non, càng già màu sắc trở thành bạc hay xám. Rễ khoai mì phình to và tích lũy bột thành củ, tùy theo giống mà rễ phân hóa thành củ sớm hay trễ. Củ khoai mì có hai đầu nhọn, kích thước và chiéu dài thay đổi tùy theo giống, điểu kiện canh tác va độ màu của dat.
Củ khoai mì gồm 2 phẩn chính : vỏ va trụ trung tâm. Vỏ có 2 lớp : vỏ lụa và cùi, trụ trung tâm có 2 phẩn : phần thịt và phần lõi. + Vỏ lụa màu nâu nhạt hay nâu xám chiếm khoảng 0,5 -3% khối lượng toàn củ, thành phần chủ yếu là cellulose, không có tinh bột, giữ vai trò bảo vệ củ. + Vỏ cùi mau hồng, tím hồng hay vàng, dày 1,5 - 6mm, chiếm 5-7% khối lượng củ, có chứa tỉnh bột (khoảng 5-8%), chất chứa nitơ và dịch bào (trong dich bào có tanin, sắc tố, độc tố, enzim và một số khoáng vi lượng).
+ Thịt là phần chủ yếu của củ (chiếm khoảng 90% khối lượng toàn củ) gồm thành tế bào cứng, tế bào nhu mô và dịch bào. Tế bào cứng chủ yếu là cellulose tạo thành lớp xơ tập trung ở đầu cuống, chỗ mọc rễ và chỗ bị biến dạng. Bên trong tế bào nhu mô có hạt tinh bột, nguyên sinh chất, đường và các khoáng vi lượng khác. Hàm lượng tính bột trong thịt củ phân bố không đều, càng sát lớp vỏ hàm lượng tỉnh bột càng cao, gần lõi hàm lượng tinh bột càng giảm dan.
Trang 3 + Lõi ở trung tâm chạy suốt từ đầu cuống đến đuôi củ, chiếm khoảng 0,5% khối lượng toàn củ, thành phần chính là cellulose [24]. Thành phần dinh dưỡng của khoai mì : Khoai mì, chủ yếu phần củ, là hoa màu giàu calories, một nguồn năng lượng chủ yếu. Nó có thể cung cấp 250.10” cal/ha/ngày so với 176.10” của bấp và 114. Tuy vậy, đây là một loại thực phẩm khá nghèo protein, lipid và một số khoáng chất, đặc biệt là củ khoai mì chứa lượng rất ít các acid amin cần thiết như lysine, methionine, tryptophan [1], [21].
Kết quả trong bảng dưới đây cho ta thấy rõ hơn điều đó. Bảng 1 : Thành phần dinh dưỡng của khoai mì so với các loại củ, ngũ cốc khác : (21,bang 3, 15] Cai | mg | 8§ | 344 | 33 | le — [| 01| 0| 07] 08 | ps TẠM ——— Thiamin Bl Ciboflavin B2 Vitamin C Trang 4 Trong cây khoai mì, thành phan dinh dưỡng của những phan có thể ăn được cũng thay đổi tùy theo vị trí trên cây cũng như quá trình chế biến. Bằng 2: Thành phần dinh dưỡng của các bộ phận ăn được của cây khoai mì [24, 17] Thành phần dinh Đơn vị __ Phẩnănđượccủaci ăn được của củ | dưỡng (100g) Củ khô | Củ lên [Ning ing — | ĐI | HE | 25 | 2m; 60 Độẩm | ®& | 655 | 157 | li | 81 Protein | g | L0 | 14 | 05 | 61. or Tải] a a | @Ó ee | DĐ.
tu ————| ee oe in + Là. Ngoài những chất dinh dưỡng trên, khoai mì còn chứa độc tố, đó là hợp chất hóa học linamarin (C;oH;;O¿N ), chất độc có trong tất cả các phần của cây từ lá, thân, đến củ. Ở giống khoai mì đấng, chất độc có trong toàn bộ củ, ở giống khoai mì ngọt thì chỉ tập trung ở vỏ củ. Hợp chất này được cấu tạo gồm 1 phân tử đường (glucose) và một nhánh khi bị cắt đứt tạo ra Trang 5 HCN, hòa tan tốt trong nước và chịu nhiệt tốt.
Enzim trong cây hay trong ruột người sẽ xúc tác cho phản ứng cắt đứt linamarin giải phóng ra HCN là chất bay hơi, hòa tan tốt trong nước và bốc hơi vào không khí khi nhiệt độ cao hơn 28°C. Trong chế biến, nếu không phá vỡ được các vi cấu trúc tế bào của củ, linamarin sẽ không bốc hơi hết hay hòa tan không triệt để thì nguy cơ nhiễm độc vẫn còn. Khi vào cơ thể, chúng tạo thành HCN ngấm vào máu gây ngộ độc, liều lượng ngộ độc 30mg/24h [24]. Liều lượng ngộ độc cyanide [21]: - Không gây hại : 50mg HCN/kg củ tươi lột vỏ.
- Độ độc vừa phải : 50 —100 mg HCN/kg củ tươi lột vỏ. - Độ độc nguy hiểm: trên 100mg HCN/kg củ tươi lột vỏ. Về đặc tính sinh thái, cây khoai mì thích hợp nhất ở loại đất thịt pha nhẹ hay đất cát pha thịt, ẩm, màu mỡ nhưng cũng có thể tăng trưởng mạnh trên các loại đất có sa cấu từ cát đến thịt hay cất ít màu mỡ. Trong thực tế, khoai mì được trồng trên nhiéu loại đất, miễn là đủ xốp để phát triển.
Ngoài ra, cây khoai mì cũng cần khí hậu nóng ẩm, rất kháng hạn và có khả Sản lượng khoai mì trên thế giới năm 1991 là 161,5 triệu tấn, tăng khoảng 3% so với năm 1990 (156,6 triệu tấn), trong đó châu Phi có sản lượng chiếm 46% tổng sản lượng của thế giới [3]. Năng suất khoai mì của thế giới đạt khoảng 9 tấn/ha. Tại Đông Nam Á, Thái Lan là nước có sản Trang 6 lượng khoai mì lớn nhất (24,3 triệu tấn), tiếp đến là Indonesia (17,1 triệu tấn), Việt Nam đứng hàng thứ năm (3 triệu tấn). Khoai mì là một loại cây lương thực quan trọng được trồng phổ biến ở châu Phi và châu Mỹ La Tinh, là cây lương thực chính lấy củ của Nigeria và Brazin.
Tại Sierra Leone và Zaire, lá khoai mì là loại rau phổ biến [21]. Sản phẩm khoai mì, chủ yếu là củ, được sử dụng một ít làm thực phẩm ở dạng củ tươi, lượng lớn còn lại đưa vào chế biến. Các sản phẩm chế biến từ khoai mì trên thế giới cũng như ở Việt Nam chủ yếu gồm hai dang chính : khoai mì lát khô (dang sơ chế) và tinh bột (dạng tinh chế quy mô công nghiệp). Thị trường xuất nhập khẩu sản phẩm từ khoai mì hầu hết ở dạng khoai mì lát khô, khoai mì viên và một ít tỉnh bột.
Tại Việt Nam, cây khoai mì có diện tích trồng sau cây lúa và bắp, nhưng là cây trồng chính và là cây lương thực chủ yếu ở vùng nông thôn trung du. Mặc did diéu kiện thời tiết nước ta có thể trồng được khoai mì trong cả nước, nhưng sản lượng khoai mì nhiều nhất là tỉnh Déng Nai (202,5 ngàn tấn/năm), tiếp đến là Quảng Nam Đà Nẵng (172,2 ngàn tấn/năm), thứ ba là tỉnh Sơn La. Năng suất bình quân trong cả nước năm 1991 là 8,94 tấn/ha trong khi đó tỉnh Đồng Nai là 13,5 tấn/ha [24]. Ở nước ta, các sản phẩm chế biến từ khoai mì cũng tương tự các nước khác.
Trong đó, khoai mì lát khô chủ yếu làm thức ăn gia súc và một số sản phẩm cho người.