Chương 1 TỔNG QUAN 1. Tổng quan về khoai tây 1. Lịch sử của khoai tây Khoai tây có nguồn gốc từ Peru [1], trong nghiên cứu được David Spooner xuất bản năm 2005 thì nguồn gốc của cây khoai tây là một khu vực phía nam Peru (ngay phía bắc hồ Titicaca). Hiện tại người ta cho rằng khoai tây đã được du nhập vào châu Âu vào khoảng thập niên 1570 (khoảng 8 năm sau chuyến hành trình đầu tiên của Columbus vào năm 1492) và sau đó nó đã được những người đi biển châu Âu đưa đến các lãnh thổ và các cảng trên khắp thế giới khi chế độ thực dân châu Âu mở rộng vào thế kỷ XVII và XVIII.
Có khoảng 5000 giống khoai tây trên toàn thế giới, trong đó có khoảng 3000 giống khoai tây được tìm thấy ở Andes chủ yếu ở Peru, Bolivia, Ecuador, Chile và Colombia. Khi đã được phổ biến ở châu Âu, khoai tây đã sớm trở thành một thực phẩm và cây trồng chủ yếu ở nhiều nơi khác trên thế giới. Trong các thập kỷ cuối của thế kỷ XX, việc mở rộng diện tích trồng trọt khoai tây lớn nhất lại là ở châu Á, chiếm khoảng 8% số lượng khoai tây trên thế giới được trồng. Từ khi Liên Xô bị giải tán, Trung Quốc đã trở thành quốc gia sản xuất khoai tây lớn nhất thế giới, tiếp theo là Ấn Độ.
Ở nước ta, khoai tây được người Pháp đem vào trồng vào cuối thế kỉ 19. Khoai tây được trồng tập trung ở 3 vùng chính là Đồng bằng sông Hồng, miền núi phía Bắc và Đà Lạt (Lâm Đồng). Ở nước ta, giống khoai tây ruột vàng là giống cây phổ biến nhất. Phân loại khoa học Khoai tây (Solanum tuberosum) thuộc họ Solanaceae có nguồn gốc ở vùng núi Andean ở Nam Mỹ.
Khoai tây là loài cây nông nghiệp ngắn ngày, trồng lấy củ 1 Luan van chứa tinh bột. Khoai tây là loại cây trồng lấy củ được trồng rộng rãi trên thế giới và là loại cây trồng phổ biến thứ tư về mặt sản lượng (sau lúa mì, gạo và bắp) và khoảng 12% các sản phẩm sấy khô [2,3,4]. Xét theo đặc điểm sinh học khoai tây được phân loại theo Bảng 1. Phân loại khoa học của khoai tây Phân loại Tên khoa học Giới Plantea Bộ Solanales Họ Solanaceae Phân họ Solanoideae Tông Solaneae Chi Solanum Loài Solanum tuberosum Hình 0.
Đặc điểm hình thái 2 Luan van Cây khoai tây là cây thân thảo cao khoảng 60cm, cây chết sau khi ra hoa. Lá kép lông chim không đối xứng, các lá chét có đặc điểm là luân phiên xen kẽ 1 lá to đến 1 lá nhỏ. Hoa khoai tây có màu trắng, hồng, đỏ, xanh hoặc màu tím, nhụy hoa màu vàng [5]. Khoai tây được thụ phấn chủ yếu bởi côn trùng, ong vò vẽ mang phấn hoa từ cây này đến cây khác.
Sau khi khoai tây ra hoa, một số giống cho ra quả màu xanh lá cây giống màu xanh trái cây cà chua anh đào, có thể chứa 300 hạt. Khoai tây thường được nhân giống bằng củ hoặc là một phần của củ. Mục đích của việc trồng khoai tây là để lấy củ. Củ là phần phình của thân cây nằm dưới đất.
Củ khoai tây có nhiều mầm. Thường mầm ở đỉnh mọc thành cây con. Ở phần dưới của củ còn lại sẹo nơi củ được nối với cuống củ. Mắt ngủ củ khoai tây là những mầm cây được tạo thành ở các nách lá không phát triển.
Mầm ngủ ở mỗi mắt thường là một số, phần lớn có 3 mầm. Các mắt ngủ trên củ khoai tây được phân bố theo đường xoắn ốc.Chúng được phân bố không đều trên bề mặt củ. Thường được tập trung chủ yếu ở phần trên của củ, nơi có các mô bào tương đối trẻ hơn. (A) Củ giống khoai tây mọc mầm, (B) Cây khoai tây đang hình thành củ, (C) Cây khoai tây phát triển thân lá, (D) Hoa khoai tây 3 Luan van Hiện này có hàng trăm loại khoai tây được trồng trên thế giới.
Có bảy giống khoai tây chính thường được sử dụng [6]: - Khoai tây nâu (Russet): có kích cỡ từ trung bình đến lớn, có hình dáng thuôn dài hoặc hình bầu dục và hơi dẹt, vỏ có màu nâu nhạt đến vừa, vỏ có dạng lưới và ruột khoai có màu trắng đến vàng nhạt, kết cấu bột, khô, nhẹ và mềm, hương vị dịu nhẹ và có hàm lượng trung bình. Khoai tây nâu [6] - Khoai tây trắng: là loại khoai tây có kích thước từ nhỏ đến vừa, hình dạng tròn đến dài, vỏ màu trắng hoặc nâu vàng và ruột màu trắng, có lượng tinh bột trung bình và kết cấu mịn mượt, vỏ mỏng, có vị ngọt, hương dịu nhẹ và lượng đường thấp. Khoai tây trắng [6] - Khoai tây đỏ: giống khoai tây thường thu hoạch vào thời điểm cuối mùa hè và đầu mùa thu, củ vừa và nhỏ, hình tròn hoặc hơi thuôn, vỏ mỏng mịn, màu đỏ, 4 Luan van ruột màu trắng, có kết cấu dẻo, ẩm, mịn và giống kem, khoai tây có hương vị hơi ngọt, hàm lượng đường trung bình. Khoai tây đỏ [6] - Khoai tây vàng: có hình tròn hoặc hình thuôn hơn, vỏ và ruột màu vàng, kết cấu kết cấu hơi dẻo, mịn và ẩm, hơi có vị ngọt và có hàm lượng đường trung bình.
Khoai tây vàng [6] - Khoai tây bi: có kích thước nhỏ, có vỏ, ruột, hình dạng, kết cấu cũng như hàm lượng đường giống các loại khoai tây cỡ lớn khác cùng họ, hương vị tương tự nhưng đậm mùi hơn các loại khoai cỡ lớn khác cùng họ. Khoai tây bi [6] 5 Luan van - Khoai tây tím/xanh: đây là một giống khoai tây tương đối mới, có kích cỡ từ nhỏ đến trung bình với hình dạng thuôn dài đến dạng khoai tây ngón tây, vỏ màu tím đậm, màu xanh hay màu hơi đỏ với ruột màu xanh, tím hoa oải hương, màu hồng, màu đỏ hay màu trắng, kết cấu ẩm và cứng, có hương vị hạt dẻ, hàm lượng đường thấp. Khoai tây tím/xanh [6] - Khoai tây ngón tay: giống khoai tây này có kích thước nhỏ, mảnh, cỡ bằng ngón tay, dài khoảng 5-10 cm, có hình dạng ngón tay hoặc thuôn dài, vỏ có màu sắc đa dạng như màu đỏ, cam, tím vàng và trắng, ruột bên trong chuyển từ đỏ tới tím sang màu vàng và trắng, đôi khi có xuất hiện vân màu sắc, kết cấu cứng và dẻo, có hương vị bơ, hạt dẻ và dịu nhẹ, lượng đường thấp. Khoai tây ngón tay [6] 1.
Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng 6 Luan van Thành phần hoá học của khoai tây dao động trong khoảng khá rộng tuỳ thuộc loài, chất lượng giống, kỹ thuật canh tác, khí hậu, đất trồng và thường bị biến đổi trong quá trình bảo quản, chế biến và tiêu thụ. Nếu phân tích thành phần hoá học của lát khoai dày 3mm cắt từ ngoài vào trong người ta thấy sự phân bố của củ như sau: Bảng 0. Sự phân bố các chất trong khoai tây [7] Thành Số thứ tự lát khoai từ vỏ vào trung tâm phần 1 2 3 4 5 6 7 Nước 77,4 70,4 69,7 70,4 71,3 72,9 76,3 Chất 22,6 29,6 30,3 29,6 28,7 27,1 23,7 khô Tinh bột 14,1 23,7 24,7 23,9 23,0 21,3 18,1 Bảng 0. Hàm lượng dinh dưỡng trong 100g khoai tây còn vỏ [8] Thành phần dinh dưỡng Đơn vị Hàm lượng Nước g 75,0 Năng lượng Kcal 93 Kj 387 Protein g 2,0 Lipid g 0,1 Carbohydrate g 20,9 Celluloza g 1,0 Tro g 1,0 Carbohydrate: chiếm khoảng 66-90% trọng lượng khô của khoai tây, chủ yếu ở dạng tinh bột [9,10], Ngoài ra còn có hàm lượng nhỏ các loại đường đơn như sucrose, glucose và fructose.
7 Luan van Chất xơ: mặc dù không phải là nguồn thực phẩm giàu chất xơ nhưng khoai tây vẫn có thể cung cấp đầy đủ chất xơ cho cơ thể nếu ăn thường xuyên. Phần lớn lượng chất xơ này tập trung ở vỏ khoai tây, chiếm 1-2%. Trên thực tế, vỏ khoai tây sấy khô chứa 50 % chất xơ [11]. Chất xơ trong khoai tây chủ yếu là chất xơ không tan như cellulose, hemicelluloses [12], ngoài ra còn có RS – một loại chất xơ đóng vai trò là nguồn thức ăn của các vi khuẩn trong đường ruột, góp phần cải thiện sức khỏe hệ tiêu hóa [13].
Không chỉ vậy, RS còn có khả năng hạn chế sự gia tăng lượng đường trong máu sau khi ăn khoai tây [14]. Khoai tây chín để nguội chứa nhiều tinh bột RS hơn so với khoai tây chín còn nóng. Protein: hàm lượng protein trong khoai tây thấp, từ 1-1,5 % đối với khoai tây tươi và 8-9 % đối với khoai tây sấy khô [11]. So với các loại lương thực phẩm phổ biến như lúa mì, gạo và bắp thì khoai tây chứa ít protein nhất.
Mặc dù vậy nhưng chất lượng protein của khoai tây rất cao, cao hơn so với đậu nành và các loại đậu khác [11]. Protein chính trong khoai tây là patatin có thể gây dị ứng với một số người [15]. Các vitamin: khoai tây giàu vitamin, đặc biệt là vitamin C. Khoai tây cung cấp khoảng 45% nhu cầu dinh dưỡng hằng ngày của con người, có thể đóng góp vào tổng nhu cầu hằng ngày.
Mặc dù hàm lượng vitamin C trong khoai tây không bằng các loại quả thuộc họ cam chanh và ớt nhưng chúng cũng góp phần đáng kể vào nhu cầu vitamin C hằng ngày. Trong thực tế, dữ liệu cho thấy khoai tây xếp thứ 5 về nguồn thực phầm hằng ngày cung cấp vitamin C cho người dân Hoa Kỳ [16]. Các loại vitamin và khoáng chất trong 100g khoai tây còn vỏ [8] Thành phần Thành phần Đơn vị Hàm lượng Đơn vị Hàm lượng dinh dưỡng dinh dưỡng Vitamin C mg 10 Calci mg 10 Vitamin B1 mg 0,1 Sắt mg 1,2 Vitamin B2 mg 0,05 Magie mg 32 8 Luan van Vitamin PP mg 0,9 Mangan mg 0,2 Vitamin B5 mg 0,281 Phospho mg 50 Vitamin B6 mg 0,203 Kali mg 396 Folat μg 18 Natri mg 7 Vitamin H μg 0,47 Kẽm mg 0,3 Vitamin E mg 0,01 Đồng μg 230 Vitamin K μg 1,6 Selen μg 0,5 Khoáng chất: khoai tây giàu khoáng chất, đặc biệt là Kali, tập trung chủ yếu trong vỏ. Với hàm lượng Kali cao, khoai tây góp phần cho một chế độ ăn uống lành mạnh đối với tim mạch [17,18].
Folate: chủ yếu nằm ở vỏ, hàm lượng folate cao nhất thường tập trung trong những củ khoai tây với ruột có màu [19]. Các chất khác: khoai tây rất giàu các hợp chất thực vật có hoạt tính sinh học, tập trung chủ yếu ở vỏ. Loại khoai tây có phần ruột và vỏ màu đỏ hoặc tím chứa hàm lượng chất chống oxy hóa polyphenol cao nhất [20]. Acid chlorogenic: là chất chống oxy hóa polyphenol chủ yếu trong khoai tây [20,21].
Catechin: là chất chống oxy hóa chiếm khoảng 1/3 tổng hàm lượng polyphenol. Hàm lượng catechin cao nhất có trong khoai tây tím [20,22].