LỜI MỞ ĐẦU Ở Việt Nam, ngành chế biến khoai tây tuy mới xuất hiện gần đây, nhưng đang phát triển rất mạnh mẽ. Tiêu dùng khoai tây đang chuyển từ thị trường tiêu thụ tươi sang các sản phẩm chế biến có giá trị gia tăng như khoai tây chiên, khoai tây rán giòn. Sản phẩm khoai tây chiên kiểu Pháp và khoai tây rán giòn đã trở nên quen thuộc với người Việt Nam, với các thương hiệu: Zon Zon, Snack, Bim Bim,. Để đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng cũng như trong công nghiệp chế biến, Việt Nam đã và đang thực hiện các dự án nhằm thúc đẩy phát triển cây khoai tây.
Các nhà khoa học cũng ra sức nghiên cứu tìm ra các loại giống mới có năng suất cao, và cây có khả năng thích ứng cao với môi trường ở trong nước. Trong đề tài này, chúng tôi nghiên cứu sản xuất bột khoai tây từ củ khoai tây tươi và từ đó ứng dụng để nghiên cứu sản xuất các sản phẩm từ bột khoai. Từ đó mà đề tài “Nghiên cứu sản xuất bột khoai tây và ứng dụng trong chế biến bánh cookies” là cần thiết, nhằm góp phần đa dạng hóa các sản phẩm trên thị trường từ những loại nguyên liệu khác nhau. Từ bột khoai tây, ta có thể ứng dụng để chế biến vào các thực phẩm khác nhau như bổ sung vào bánh, chế biến bánh mì, bột cho trẻ em,… Mục tiêu nghiên cứu: - Mục tiêu của đề tài đặt ra là nghiên cứu chế biến bột khoai tây, và ứng dụng bổ sung bột khoai tây trong chế biến bánh cookies đạt các chỉ tiêu về cảm quan và thành phần dinh dưỡng nhằm đa dạng hóa sản phẩm công nghiệp, nâng cao giá trị kinh tế của cây khoai tây.
- Tạo ra sản phẩm mới có thể ứng dụng rộng rãi, phù hợp mọi lứa tuổi. Cung cấp tinh bột, chất xơ,…giúp bổ sung năng lượng và ngăn ngừa một số bệnh lý do thiếu chất xơ gây ra. 1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Tổng quan về khoai tây [9][12][13] 1.
Giới thiệu Cây khoai tây (Solanum tuberosum .L), thuộc họ Cà (Solanaceae) có nguồn gốc ở vùng cao thuộc dãy núi Andes, Nam Mỹ. Cây khoai tây đã từ Nam Mỹ du nhập vào Tây Ban Nha vào khoảng năm 1570 và Anh Quốc vào năm 1590. Sau đó, nó được lan truyền khắp châu Âu và tiếp theo là châu Á (Hawkes 1994). Thế kỷ 17, người Châu Âu đã bắt đầu ăn khoai tây và nó đã trở thành một cây lương thực quan trọng của thế giới.
Cây khoai tây Trên thế giới, cây khoai tây được coi là cây lương thực có tầm quan trọng đứng hàng thứ tư sau lúa mì, lúa nước và ngô (Steveson, Loria, Frane và Weingartner, 2001). Cây khoai tây vốn là một cây ưa lạnh có nguồn gốc ở vùng cao nhiệt đới (từ 1000m trở lên). Trải qua quá trình chọn lọc và thuần hoá, nó có thể được trồng ở các vùng khí hậu khác nhau bao gồm các vùng ôn đới, á nhiệt đới và nhiệt đới với các điều kiện sinh thái nông nghiệp khác nhau từ vùng đồng bằng đến vùng núi cao (Struik and Wiersema, 1999). 2 Ở Việt Nam, có thời kỳ coi khoai tây là nhóm cây lương thực có tầm quan trọng thứ ba sau lúa và ngô.
Khoai tây có thời gian sinh trưởng ngắn, từ 80 - 100 ngày, nhưng có khả năng cho năng suất từ 15-30 tấn củ/ha với giá trị dinh dưỡng cao. Trong quá trình phát triển kinh tế xã hội, nhu cầu tiêu thụ khoai tây của thị trường nói chung, đặc biệt là các đô thị, khu công nghiệp và khu du lịch, sẽ ngày càng tăng. Việt Nam có khả năng phát triển mạnh khoai tây, nhất là ở vùng đồng bằng Bắc Bộ, miền núi phía Bắc, Bắc Trung Bộ và Tây Nguyên. Ước tính, ít nhất có vào khoảng 200.000 ha đất có thể trồng được khoai tây.
Cấu tạo và thành phần củ khoai tây[9] 1. Cấu tạo a) Đặc điểm sinh học Rễ khoai tây phân bố chủ yếu ở tầng đất sâu 30cm. Thân cây khoai tây là loại thân bò, có giống có thân đứng. Thân dài 50-60 cm.
Trên thân có thể mọc các nhánh. Lá kép gồm 1 số đôi lá chét, thường là 3-4 đôi. Hoa màu trắng, phớt tím, có 5-7 cánh hoa lưỡng tính, tự thụ phấn. Quả khoai tây tròn hoặc hơi dẹt, nhỏ, màu xanh nhạt hay tím.
Trong quả chứa hạt nhỏ. Hạt màu vàng nhạt trong hạt có nhiều dầu. Cây con sau khi mọc khỏi mặt đất 7-10 ngày thì trên các đốt đoạn thân, nằm trong đất xuất hiện những nhánh con. Đó là những đoạn thân địa sinh.
Các thân địa sinh này phát triển được dồn về tập trung ở đầu mút, ở đây thân phình to dần lên và phát triển thành củ. Trên thân củ có nhiều mắt. Cấu tạo sinh học cây khoai tây b) Thành phần hóa học của củ khoai tây Đường: Trong khoai tây, đường được biết dưới dạng saccharose, glucose và fructose. Phần lớn đường hình thành trong suốt quá trình dự trữ ở nhiệt độ thấp.
Protein: Gồm khoảng 60-70% globulin và 20-40% glutelin, không có albumin. Khối lượng protein trong khoai tây khoảng 1-1,5%, bao gồm cả lysine. Cenlulose và hemicenlulose: Chất xơ là một carbohydrate phức tạp và là một phần của nguyên liệu thực vật có thể không được tiêu hóa và hấp thu vào máu. Xenlulose có chủ yếu trong thành tế bào chiếm khoảng 10-20%.
Khoảng 1% polysaccharide của khoai tây là hemixenllulose, phần lớn tập trung ở thành tế bào. Khoai tây cũng chứa ethanol, oligosaccharide hòa tan bao gồm 1 glucose và 3 fructose. Pectin: Chứa 0,7-1,5% trọng lượng khô của khoai tây, và được chứa nhiều trong vỏ có tác dụng giúp tiêu hóa tốt, tăng thải cholesterol, chống táo bón… 4 Amino acid: Trong khoai tây chứa đến 21 loại amino acid (gồm như : cystine, serine, glycine, theonine, alamine, glutamine, lysine, praline, valine, methionine, phenylalanine, tyrosine,…).Trong quá trình bảo quản, hầu như lượng nitơ tổng không thay đổi. Khoáng: Khoai tây chứa một hàm lượng khoáng rất đáng kể , trong đó đáng chú ý nhất là hàm lượng kali rất lớn được dự trữ trong củ.
Hàm lượng kali trong khoai tây được các chuyên gia dinh dưỡng xếp vào danh sách 20 loại rau củ nguyên chất chứa nhiều kali. Vitamin C: Khoai tây được xem như nguồn cung cấp vitamin C rất tốt , giúp tăng cường hệ thống miễn dịch. Lượng vitamin C sẽ bắt đầu giảm trong vòng từ 1-2 tháng và tăng sau 6 tháng bảo quản. Khoai tây cung cấp 27 mg vitamin C (45% giá trị hàng ngày trong 100 g khoai tây).
Vitamin B: Ngoài ra còn có các vitmin nhóm B như: vitamin B1: 0,08mg (8%), vitamin B2: 0,03mg (2%), vitamin B3: 1,1mg (7%), vitamin B6 (19%) (trong 100g khoai tây). Những nghiên cứu gần đây còn cho thấy khoai tây rất giàu sterol, giúp tăng cường khả năng miễn dịch cho cơ thể. Lipit: Lượng chất béo chứa trong khoai tây xấp xỉ khoảng từ 0,02- 0,2% và được dự trữ chủ yếu trong mô và phần ruột xốp. Phần lớn acid béo chứa trong củ của khoai tây, trong đó 53% linoleic, 23% linolenic, 12% palmitic và 12% những acid khác.
Chất chống oxy hóa: Ngoài các vitamin và khoáng chất, khoai tây cũng chứa một hợp chất phytol với chất chống oxy hóa tiềm năng, đáng chú ý nhất là carotenoid và anthocyanin (Brown et al. Anthocyanin được tìm thấy nhiều nhất trong khoai tây màu tím và carotenoid tìm thấy chủ yếu trong khoai tây màu vàng và đỏ, mặc dù một lượng nhỏ cũng được tìm thấy trong khoai tây trắng (Brown et al 2004). Một số nhà khoa học đã triển khai chương trình nghiên cứu để kiểm tra hàm lượng 5 các chất chống oxy hóa của các giống khoai tây khác nhau. Mục tiêu cuối cùng là phát triển khoai tây giống mới để tối ưu hóa tiềm năng chống oxy hóa.
Thành phần hóa học củ khoai tây[9] Hàm lƣợng (%) Hợp chất Khoảng giới hạn Giá trị trung bình Chất khô 13,1-36,8 23,7 Tinh bột 8,0-29,4 17,5 Đường khử 0,0-5,0 0,3 Đường tổng 0,05-8,0 0,5 Chất xơ 0,17-3,48 0,71 Hợp chất pectic 0,2-1,5 - Nitơ tổng 0,11-0,74 0,32 Protein thô (nitơ tổng 0,69-4,63 2,00 6,25) Nitrate 0,0-0,05 - Chất béo 0,02-0,2 0,12 Tro 0,44-1,87 1,1 Acid hữu cơ 0,4-1,0 0,6 Acid ascorbic và acid dehydroascorbic 1-54 10-25 (mg/100g) Glycoalkalloid(mg/100g) 0,2-41 3-10 Hợp chất 5-30 - phenolic(mg/100g) Tăng trưởng khoai tây được chia thành năm giai đoạn. Trong giai đoạn đầu, giá xuất hiện và gốc tăng trưởng bắt đầu. Trong lần thứ hai, cây bắt đầu phát triển lá. Củ mới phát triển trong giai đoạn thứ ba, mà thường là kết hợp với hoa.
Củ tạm dừng hình thành khi nhiệt độ đất đạt 80 F (26,7 C), do đó 6 khoai tây được coi là một cây trồng mùa lạnh, củ tăng thể tích xảy ra trong giai đoạn thứ tư, khi cây bắt đầu tăng trưởng đủ chất. Ở giai đoạn này, một số yếu tố quan trọng đối với năng suất là độ ẩm và nhiệt độ đất, cân bằng dinh dưỡng trong đất và khả năng chống lại sâu bệnh. Giai đoạn cuối cùng là sự trưởng thành, lúc này tán cây chết, da củ cứng lại, và đường chuyển sang dạng tinh bột. Củ mới có thể phát sinh trên bề mặt đất.
Khoai tây nhạy cảm với sương giá nặng. Ngay cả thời tiết lạnh cũng làm cho khoai tây dễ bị bầm tím và có thể thối rữa.2 Bảo quản Theo số liệu của FAO ước tính hao hụt khoai tây trong quá trình bảo quản ở các nước đang phát triển từ 5 - 40%. Nếu chỉ 25% thì năm 1980 lượng hao hụt một năm là 11,5 triệu tấn. Nếu nghiên cứu được biện pháp bảo quản tốt, giảm được một nửa số hao hụt thì các nước đang phát triển sẽ có thêm 5,75 triệu tấn khoai tây mỗi năm, tương đương với tăng năng suất 12,5%.
Nghiên cứu về nguyên nhân hao hụt trong khoai tây sau thu hoạch người ta thấy trước hết và quan trọng nhất là sự xâm nhập phá hoại của sâu bệnh. Ở các nước phát triển các biện pháp hiện đại được áp dụng để bảo quản khoai tây; bảo quản bằng chiếu xạ, bảo quản lạnh hay bảo quản bằng hóa chất. làm giảm hao hụt xuống dưới 5%. Ở Việt Nam do chưa có điều kiện nên các phương pháp này chưa được áp dụng.
Nhưng để chống mọc mầm và diệt nấm, một số hóa chất chống nấm và các chất điều hòa sinh trưởng được sử dụng. Dùng các loại thuốc kích thích, xử lý trước và sau khi thu hoạch, kết hợp với khống chế nhiệt độ, độ ẩm và môi trường để bảo quản khoai tây ở qui mô hộ gia đình, đơn giản, rẻ tiền và dễ thực hiện đã cho hiệu quả bảo quản cao.