Luận văn công nghệ thực phẩm nghiên cứu sản xuất một số sản phẩm từ khoai mỡ

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG
KHOA CÔNG NGHỆ HOÁ – THỰC PHẨM


BÁO CÁO
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC


ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT
MỘT SỐ SẢN PHẨM TỪ KHOAI MỠ
(Diorcorea alata L.)


Ngƣời thực hiện: KS. NGUYỄN THÁI THANH TRÚC
ThS. NGÔ ĐÌNH HOÀNG DIỄM



BIÊN HOÀ, THÁNG 06 NĂM 2012


MỤC LỤC

MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH ẢNH
DANH MỤC BẢNG BIỂU
DANH MỤC SƠ ĐỒ
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
LỜI MỞ ĐẦU

Chƣơng 1: TỔNG QUAN
1.1. TỔNG QUAN VỀ KHOAI MỠ
1.1.1. Nguồn gốc và phân loại
1.1.2. Đặc điểm hình thái
1.1.3. Thành phần dinh dưỡng của củ khoai mỡ
1.1.4. Giá trị sử dụng và một số sản phẩm từ khoai mỡ
1.2. TỔNG QUAN VỀ MÌ SỢI, BỘT DINH DƢỠNG VÀ BÁNH THUẪN
1.2.1. Tổng quan về mì sợi
1.2.2. Tổng quan về bột dinh dưỡng
1.2.3. Tổng quan về bánh thuẫn
Chƣơng 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. NGUYÊN LIỆU
2.1.1. Địa điểm nghiên cứu
2.1.2. Nguyên liệu
2.1.3. Các hoá chất sử dụng
2.1.4. Thiết bị dùng trong nghiên cứu
2.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2.1 Sơ đồ nghiên cứu
2.2.2 Bố trí thí nghiệm
2.2.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát thành phần một số loại khoai mỡ
Trang





1
3
3
3

4
5
10
13
13
14
14
15
15
15
15
19
19
19
19
20
20

2.2.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát hiệu suất sử dụng đƣợc của củ khoai mỡ
2.2.2.3 Thí nghiệm 3: Xác định hàm lƣợng xơ hoà tan, anthocyanin và
khả năng kháng oxy hóa trong nguyên liệu khoai mỡ tƣơi
2.2.2.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát quy trình sản xuất mì sợi bổ sung khoai
mỡ
2.2.2.5 Thí nghiệm 5: Khảo sát quy trình sản xuất bột khoai mỡ
2.2.2.6 Thí nghiệm 6: Khảo sát quy trình sản xuất bột dinh dƣỡng khoai
mỡ
2.2.2.7 Thí nghiệm 7: Khảo sát quy trình sản xuất bánh khoai mỡ
2.3. PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
2.2.3 Phân tích hóa lý
2.2.4 Các phương pháp kiểm tra vi sinh

2.2.5 Xử lý số liệu
2.2.6 Đánh giá cảm quan
Chƣơng 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
3.1. KHẢO SÁT THÀNH PHẦN NGUYÊN LIỆU
3.1.1 Thành phần dinh dưỡng của củ khoai mỡ
3.1.2 Kết quả khảo sát hiệu suất sử dụng phần ăn được của củ khoai mỡ
3.1.3 Kết quả hàm lượng xơ hoà tan, anthocyanin và khả năng kháng oxy hóa
trong nguyên liệu khoai mỡ tím
3.2. NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT MÌ SỢI BỔ SUNG KHOAI
MỠ
3.2.1 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ acid citric đến màu sắc của sản phẩm
khi ngâm.
3.2.2 Khảo sát ảnh hưởng của độ dày lát cắt và thời gian hấp đến độ chín và
cấu trúc khoai.
3.2.3 Khảo sát tỉ lệ khoai mỡ và bột mì
3.2.4 Khảo sát hàm lượng xanthan gum bổ sung
3.2.5 Khảo sát quá trình nhào trộn.
20

21

21
26

28
29
31
31
31
32

32
33
33
33
34

36

36

36


40
43
45

3.2.6 Khảo sát thời gian hấp mì.
3.2.7. Khảo sát quá trình sấy
3.2.8. Kết quả phân tích sản phẩm mì sợi bổ sung khoai mỡ
3.2.8.1 Xác định anthocyanin tổng và khả năng chống oxy hoá của sản
phẩm mì sợi bổ sung khoai mỡ
3.2.8.2 Xác định các chỉ tiêu hóa lý của sản phẩm mì sợi bổ sung khoai
mỡ
3.2.8.3 Xác định các chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm mì sợi bổ sung khoai
mỡ
3.2.8.4 Đánh giá cảm quan sản phẩm mì sợi bổ sung khoai mỡ
3.2.9 Đề nghị quy trình sản xuất mì sợi bổ sung khoai mỡ
3.3. NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT BỘT KHOAI MỠ
3.3.1 Khảo sát sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian đến quá trình sấy.

3.3.2 Kết quả phân tích sản phẩm bột khoai mỡ
3.3.2.1 Xác định anthocyanin tổng và khả năng chống oxy hoá của sản
phẩm bột khoai mỡ
3.3.2.2 Kết quả kiểm tra hóa lý bột khoai mỡ
3.3.2.3 Kết quả kiểm tra vi sinh bột khoai mỡ
3.3.3. Đề nghị quy trình sản xuất bột khoai mỡ
3.4. NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT BỘT DINH DƢỠNG
KHOAI MỠ
3.4.1. Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ phối trộn nguyên liệu đến màu sắc và chất
lượng của sản phẩm.
3.4.2. Khảo sát ảnh hưởng của lượng nước dùng để pha đến cấu trúc của sản
phẩm.
3.4.3. Kết quả phân tích sản phẩm bột dinh dưỡng khoai mỡ
3.4.3.1 Xác định anthocyanin tổng và khả năng chống oxy hoá của sản
phẩm bột dinh dƣỡng khoai mỡ
3.4.3.2 Kết quả kiểm tra hóa lý của sản phẩm bột dinh dƣỡng khoai mỡ
47
49
53

53

54

54
55
56
57
57
60

60
61
61
62

63

63

64
65

65
66

3.4.3.3 Kết quả kiểm tra vi sinh của sản phẩm bột dinh dƣỡng khoai mỡ
3.4.3.4 Đánh giá sản phẩm qua phép thử cho điểm thị hiếu
3.4.3.5 Đánh giá chỉ tiêu sản phẩm theo tiêu chuẩn TCVN 3215-79
3.4.3.6 Thành phần có trong 100g bột dinh dƣỡng khoai mỡ
3.4.4. Đề nghị quy trình sản xuất bột dinh dưỡng khoai mỡ
3.5. NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT BÁNH KHOAI MỠ
3.5.1. Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ phối trộn nguyên liệu đến màu sắc và chất
lượng của sản phẩm.
3.5.2. Khảo sát thời gian hấp bánh
3.5.3. Kết quả phân tích sản phẩm bánh khoai mỡ
3.5.3.1 Xác định anthocyanin tổng và khả năng chống oxy hoá của sản
phẩm bánh khoai mỡ
3.5.3.2 Kết quả kiểm tra hóa lý của sản phẩm bánh khoai mỡ
3.5.3.3 Kết quả kiểm tra vi sinh của sản phẩm bánh khoai mỡ

3.5.3.4 Đánh giá chỉ tiêu sản phẩm theo tiêu chuẩn TCVN 3215-79
3.5.3.5 Đánh giá sản phẩm qua phép thử cho điểm thị hiếu
3.5.4 Đề nghị quy trình sản xuất bánh khoai mỡ
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
66
67
67
68
69
69

69
70
72

72
72
72
73
73
74
75

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Cây khoai mỡ Dioscorea alata
Hình 1.2. Đặc điểm hình thái của cây khoai mỡ Dioscorea alata
Hình 1.3. Cấu trúc anthocyanin
Hình 1.4. Canh khoai mỡ
Hình 1.5. Cháo khoai mỡ
Hình 1.6. Xôi khoai mỡ
Hình 1.7. Bánh khoai mỡ hấp
Hình 1.8. Bánh khoai mỡ chiên
Hình 1.9. Chè trôi nƣớc khoai mỡ
Hình 1.10. Chè khoai mỡ
Hình 1.11. Khoai mỡ sấy
Hình 1.12. Khoai mỡ cắt khoanh
Hình 1.13. Khoai mỡ bào sợi
Hình 1.14. Khoai mỡ cắt cục
Hình 1.15. Bánh thuẫn
Hình 2.1. Bột mì
Hình 2.2. Công thức cấu tạo của acid citric
Hình 2.3. Muối
Hình 3.1. Đồ thị thể hiện hàm lƣợng các chất có trong một số loại khoai mỡ
Hình 3.2. Ảnh hƣởng của nồng độ dung dịch acid citric đến điểm cảm quan màu
sắc bột khoai mỡ
Hình 3.3. Đồ thị biểu diễn kết quả đánh giá cảm quan cấu trúc của khoai mỡ sau
khi hấp chín.
Hình 3.4. Ảnh hƣởng tỉ lệ khoai mỡ : bột mì đến cảm quan sản phẩm
Hình 3.5. Ảnh hƣởng tỉ lệ khoai mỡ: bột mì đến hàm lƣợng anthocyanin và khả

năng kháng oxy hóa
3
5
10
11
11
11
11
11
12
12
12
12
12
12
14
16
17
17
33

37

40
42

43

Hình 3.6. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng xanthan gum bổ sung đến cấu trúc sản
phẩm

Hình 3.7. Ảnh hƣởng của lƣợng nƣớc và thời gian đến cấu trúc bột nhào
Hình 3.8. Ảnh hƣởng của thời gian hấp đến độ chín của sợi mì.
Hình 3.9. Mẫu mì ứng với thời gian hấp T2 (3 phút).
Hình 3.10. Ảnh hƣởng thời gian sấy đến độ ẩm sản phẩm ở nhiệt độ 80
0
C
Hình 3.11. Mẫu mì sấy ở nhiệt độ 80
0
C (210 phút)
Hình 3.12. Ảnh hƣởng thời gian sấy đến độ ẩm sản phẩm ở nhiệt độ 90
0
C
Hình 3.13. Ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời gian sấy đến độ ẩm của bột khoai
mỡ
Hình 3.14. Biểu đồ kết quả hàm lƣợng anthocyanin và khả năng kháng oxy hóa
trong bột khoai mỡ
Hình 3.15. Bột khoai mỡ
Hình 3.16. Ảnh hƣởng của lƣợng nƣớc dùng để pha bột đến cấu trúc sản phẩm
Hình 3.17. Đánh giá mức độ yêu thích các yếu tố của sản phẩm bột dinh dƣỡng
khoai mỡ.
Hình 3.18. Ảnh hƣởng của thời gian hấp đến độ chín của bánh.
Hình 3.19. Bánh khoai mỡ
Hình 3.20. Biểu đồ đánh giá mức độ ƣa thích của ngƣời thử đối với sản phẩm
bánh khoai mỡ

45
47
48
49
50
51
52

53

60
60
65

67
71
71

75




DANH MỤC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 2.1. Sơ đồ nghiên cứu
Sơ đồ 2.2. Quy trình sản xuất mì sợi bổ sung khoai mỡ

Sơ đồ 2.3. Quy trình sản xuất bột khoai mỡ
Sơ đồ 2.4. Sơ đồ quy trình sản xuất bột dinh dƣỡng khoai mỡ
Sơ đồ 2.5. Sơ đồ quy trình sản xuất bánh khoai mỡ
Sơ đồ 3.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát tỉ lệ khoai mỡ và bột mì
Sơ đồ 3.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát hàm lƣợng xanthan gum bổ sung
Sơ đồ 3.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát quá trình nhào trộn
Sơ đồ 3.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát thời gian hấp mì
Sơ đồ 3.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát quá trình sấy
Sơ đồ 3.6. Quy trình sản xuất mì sợi bổ sung khoai mỡ
Sơ đồ 3.7. Quy trình sản xuất bột khoai mỡ
Sơ đồ 3.8. Sơ đồ quy trình sản xuất bột dinh dƣỡng khoai
Sơ đồ 3.9. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát thời gian hấp bánh
Sơ đồ 3.10. Sơ đồ quy trình sản xuất bánh khoai mỡ
19
22
27
28
29
41
44
45
47
49
56
62
69
70
74

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Thành phần hoá học củ khoai mỡ
Bảng 1.2. Thành phần hóa học của một số giống khoai (theo khối lƣợng khoai
tƣơi).
Bảng 1.3. Đặc điểm hạt tinh bột khoai mỡ
Bảng 1.4. Thành phần acid amin của khoai mỡ (g/100g protein)
Bảng 2.1. Bảng chỉ tiêu chất lƣợng bột mì (TCVN 4359 - 2008)
Bảng 2.2. Đặc tính kỹ thuật đƣờng RE của Công ty đƣờng Biên Hòa
Bảng 2.3. Quy định về acid citric dùng trong thực phẩm (TCVN 5516-1991)
Bảng 3.1. Hàm lƣợng thành phần các chất có trong các loại khoai mỡ
Bảng 3.2. Kết quả khảo sát hiệu suất sử dụng nguyên liệu
Bảng 3.3. Kết quả hàm lƣợng xơ hoà tan, anthocyanin và khả năng kháng oxy
hóa của củ khoai mỡ tím.
Bảng 3.4. Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ acid citric đến màu sắc của
sản phẩm khi ngâm.
Bảng 3.5. Kết quả khảo sát nồng độ acid citric bằng phƣơng pháp đánh giá cảm
quan so hàng
Bảng 3.6. Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của độ dày lát cắt và thời gian hấp đến độ
chín và cấu trúc khoai mỡ.
Bảng 3.7. Kết quả khảo sát độ dày lát cắt ảnh hƣởng đến thời gian hấp chín
khoai
Bảng 3.8. Kết quả đánh giá cảm quan cấu trúc khoai sau khi hấp chín bằng
phƣơng pháp so hàng
Bảng 3.9. Kết quả hàm lƣợng anthocyanin và khả năng kháng oxy hóa trong
mẫu khoai mỡ hấp.
Bảng 3.10. Điểm đánh giá thị hiếu trung bình của ngƣời thử cho các đặc tính
cảm quan của sản phẩm mì sợi bổ sung khoai mỡ
Bảng 3.11. Tỉ lệ khoai mỡ : bột mì ảnh hƣởng đến hàm lƣợng anthocyanin và
5

6
7
8
15
16
17
33
34

36

37

37

38

39

39

40

42


khả năng kháng oxy hoá của sản phẩm mì sợi bổ sung khoai mỡ
Bảng 3.12. Điểm kết quả đánh giá cảm quan cấu trúc sợi mì khi bổ sung xanthan
Gum

Bảng 3.13. Kết quả đánh giá cảm quan cấu trúc bột nhào
Bảng 3.14. Điểm kết quả đánh giá cảm quan cấu trúc sợi mì sau hấp
Bảng 3.15. Kết quả khảo sát thời gian sấy ở nhiệt độ 70
0
C
Bảng 3.16. Kết quả khảo sát thời gian sấy ở nhiệt độ 80
0
C
Bảng 3.17. Kết quả khảo sát thời gian sấy ở nhiệt độ 90
0
C
Bảng 3.18. Kết quả xác định hàm lƣợng anthocyanin và khả năng kháng oxy hóa
của sản phẩm mì sợi bổ sung khoai mỡ
Bảng 3.19. Kết quả kiểm tra hóa lý của sản phẩm mì sợi bổ sung khoai mỡ
Bảng 3.20. Kết quả kiểm tra vi sinh của sản phẩm mì sợi bổ sung khoai mỡ
Bảng 3.21. Kết quả đánh giá cảm quan của sản phẩm mì sợi bổ sung khoai mỡ
Bảng 3.23. Biến đổi của độ ẩm trong quá trình sấy
Bảng 3.24. Kết quả đánh giá cảm quan bột khoai mỡ thô sau khi sấy
Bảng 3.25. Kết quả nhiệt độ và thời gian sấy bột khoai mỡ thô
Bảng 3.26. Hàm lƣợng anthocyanin và khả năng chống oxy hóa đối với sản
phẩm bột khoai mỡ
Bảng 3.27. Kết quả xác định hàm lƣợng anthocyanin và khả năng kháng oxy hóa
của sản phẩm bột khoai mỡ
Bảng 3.28. Kết quả kiểm tra hóa lý của bột khoai mỡ
Bảng 3.29. Kết quả kiểm tra vi sinh của bột khoai mỡ
Bảng 3.30. Tỉ lệ phối trộn nguyên liệu của bột dinh dƣỡng khoai mỡ
Bảng 3.31. Kết quả thí nghiệm khảo sát lƣợng nƣớc dùng để pha bột
Bảng 3.32. Kết quả đánh giá cảm quan khảo sát lƣợng nƣớc dùng để pha bột
bằng phƣơng pháp so hàng
Bảng 3.33. Kết quả xác định hàm lƣợng anthocyanin và khả năng kháng oxy hóa

của sản phẩm bột dinh dƣỡng khoai mỡ
Bảng 3.34. Kết quả kiểm tra hóa lý của bột dinh dƣỡng khoai mỡ
43

44
46
48
50
51
52

53
54
54
55
57
58
58

59

60
61
61
63
64

64

65

66

Bảng 3.35. Kết quả kiểm tra vi sinh của bột dinh dƣỡng khoai mỡ
Bảng 3.36. Điểm trung bình mức độ yêu thích các yếu tố của sản phẩm bột dinh
dƣỡng khoai mỡ
Bảng 3.37. Kết quả đánh giá cảm quan bột dinh dƣỡng khoai mỡ
Bảng 3.39. Thành phần dinh dƣỡng trong 100g bột dinh dƣỡng khoai mỡ
Bảng 3.40. Bảng tỉ lệ phối trộn bột khoai mỡ: bột mì của bánh khoai mỡ
Bảng 3.41. Điểm kết quả đánh giá cảm quan cấu trúc bánh sau hấp
Bảng 3.42. Kết quả xác định hàm lƣợng anthocyanin và khả năng kháng oxy hóa
của sản phẩm bánh khoai mỡ
Bảng 3.43. Kết quả kiểm tra hóa lý của bánh khoai mỡ
Bảng 3.44. Kết quả kiểm tra vi sinh của bánh khoai mỡ
Bảng 3.45. Kết quả đánh giá cảm quan bột dinh dƣỡng khoai mỡ
Bảng 3.46. Điểm trung bình mức độ ƣa thích các yếu tố của sản phẩm bánh
khoai mỡ


66

67
68
68
69
71

72
72
72
73

73






GIẢI THÍCH CÁC KÝ TỰ VIẾT TẮT

ANOVA: analysis of variance ( phân tích phƣơng sai).
BYT: Bộ y tế.
CFU: Colony Forming Unit (đơn vị đếm số khuẩn lạc).
CHLB: Cộng hòa liên bang.
DPPH: 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl.
LSD: Least significant difference (ít nhất là sự khác biệt đáng kể).
TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam.
TNHH: Trách nhiệm hữu hạn.
Tp. HCM: Thành phố Hồ Chí Minh.
VNĐ: Việt Nam đồng.
VSVHK: Vi sinh vật hiếu khí.

LỜI MỞ ĐẦU

1


L
L
Ờ
Ờ
I
I


M
M
Ở
Ở


Đ
Đ
Ầ
Ầ
U
U


Khoai mỡ có tên khoa học là Dioscorea alata L., là môt loại cây lƣơng thực
dạng củ quen thuộc với ngƣời Việt Nam. Củ khoai mỡ là bộ phận chính đƣợc sử
dụng làm lƣơng thực thực phẩm, phần thịt củ chứa tinh bột, protein, đƣờng, vitamin,

khoáng… cung cấp năng lƣợng cho cơ thể. Chất xơ hoà tan trong củ khoai mỡ có
thành phần -glucan có hoạt tính sinh học cao mang lại nhiều lợi ích cho sức khoẻ,
chúng có khả năng chống oxy hoá, xơ vữa động mạch, ngăn chặn sự phát triển của
các khối u gây ung thƣ, có tác dụng tốt cho tim mạch, tránh đột qụy, loãng xƣơng,
hội chứng mãn kinh ở phụ nữ, duy trì đƣờng huyết và trọng lƣợng cho cơ thể. Vì
vậy, để hạn chế bệnh tật thì chúng ta cần có chế độ ăn uống phù hợp và biết cách
phòng ngừa ngay từ giai đoạn còn trẻ, một trong những cách có thể hạn chế và
phòng tránh bệnh đó là sử dụng khoai mỡ có chứa -glucan
Ở nƣớc ta hiện nay, diện tích trồng khoai mỡ và sản lƣợng thu hoạch khá lớn,
năng suất cao nhƣng mức độ tiêu thụ và khả năng bảo quản còn hạn chế, khoai mỡ
có nhƣng vẫn chƣa đƣợc sử dụng đúng mức, chƣa phát huy hết tiềm năng kinh tế
của nó. Khoai mỡ tuy đƣợc ƣa thích nhƣng chủ yếu tiêu thụ dƣới dạng chế biến quy
mô gia đình nhƣ để nấu canh, nấu chè, làm bánh…trong khi các sản phẩm chế biến
quy mô công nghiệp chƣa đƣợc chú trọng. Bên cạnh tinh bột khoai mỡ, nƣớc ta hiện
nay chỉ sản xuất hai dạng sản phẩm chính từ khoai mỡ đó là khoai mỡ lạnh đông và
khoai mỡ tím sấy khô, nhƣng lại chỉ phục vụ cho xuất khẩu mà không đƣợc tiêu thụ
ở thị trƣờng trong nƣớc. Trƣớc tình hình đó, việc chế biến khoai mỡ thành sản phẩm
có thể ăn liền là một phƣơng án tốt để tạo ra sản phẩm, nhằm nâng cao giá trị sử
dụng của nguyên liệu, giá thành rẻ mà chất lƣợng tốt, có thể phục vụ tiêu dùng
trong nƣớc và xuất khẩu, mang lại lợi nhuận và có khả năng cạnh tranh.
Đề tài nghiên cứu này sẽ bƣớc đầu cung cấp một số hiểu biết sơ khởi về các
giống khoai mỡ và khả năng ứng dụng thực tế của khoai mỡ cho ngành công nghiệp
thực phẩm. Cụ thể, chúng tôi muốn nghiên cứu sản xuất sản phẩm từ khoai mỡ tƣơi.
Đồng thời cũng giống nhƣ khoai lang, khoai mỡ thuộc loại củ lƣơng thực có hàm
2


lƣợng tinh bột cao, nên có khả năng ứng dụng lớn và khả thi nhất của loại củ này là
chế biến thành bột khoai và từ đó ứng dụng để nghiên cứu sản xuất các sản phẩm từ
bột khoai có sẵn. Từ đó việc “Nghiên cứu sản xuất một số sản phẩm từ khoai mỡ” là

cần thiết nhằm góp phần làm đa dạng hóa các sản phẩm trên thị trƣờng từ những
loại nguyện liệu khác nhau. Từ bột khoai mỡ ta có thể ứng dụng để chế biến vào các
thực phẩm khác nhau nhƣ bổ sung vào bánh, bột cho trẻ em, bột canh ăn liền…
Mục tiêu nghiên cứu:
- Mục tiêu của đề tài đặt ra là nghiên cứu chế biến các sản phẩm từ khoai mỡ
nhƣ: bột khoai mỡ, bánh khoai mỡ, bột dinh dƣỡng khoai mỡ, mì sợi bổ sung khoai
mỡ, …đạt các chỉ tiêu về cảm quan và thành phần dinh dƣỡng nhằm đa dạng hóa
sản phẩm công nghiệp, nâng cao giá trị kinh tế của cây khoai mỡ.
- Tạo ra sản phẩm mới có thể ứng dụng rộng rãi, phù hợp với mọi lứa tuổi.
Cung cấp tinh bột, chất xơ, chất khoáng giúp bổ sung năng lƣợng và ngăn ngừa
một số bệnh lý do thiếu chất xơ và chất khoáng gây ra.
- Đồng thời đảm bảo chất lƣợng sản phẩm trong suốt thời gian bảo quản, lƣu
kho, vận chuyển đến tay ngƣời tiêu dùng.






NỘI DUNG NGHIÊN CỨU VÀ
CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3


Chƣơng 1:
T
T
Ổ
Ổ
N

N
G
G


Q
Q
U
U
A
A
N
N


1.1. TỔNG QUAN VỀ KHOAI MỠ
1.1.1 Nguồn gốc và phân loại [2], [17], [24], [26]
Giới (Kingdom): Plantae.
Ngành (Division) :Angiosperms.
Lớp (Class): Monocots.
Bộ (order): Dioscoreales.
Họ (familia): Dioscoreaceae.
Chi (genus): Dioscorea.
Loài (species): Dioscorea alata.

Hình 1.1. Cây khoai mỡ Dioscorea alata
Cây khoai mỡ (Diorcorea alata Linn.) là một loại cây cho củ có nguồn gốc
xuất xứ từ khu vực Đông Nam Á và đƣợc dùng làm lƣơng thực thực phẩm từ rất lâu
ở Châu Á, Châu Phi và Châu Mỹ. Khoai mỡ (Diorcorea alata Linn.) là một trong
600 loài của giống Dioscorea. Một số loài khác của Dioscorea cũng đƣợc con

ngƣời trồng, hoặc khai thác từ cây dại để sử dụng nhƣ một loại lƣơng thực nhƣ: D.
esculenta Burk. (khoai từ), D. hispida Dennt. (củ nần), D. pierrel Prain. (củ từ
nƣớc), D. bulbifera Linn. (khoai dái)…
Hiện nay, cây khoai mỡ phân bố rộng rãi vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới trên
khắp thế giới. Đặc biệt đƣợc trồng ở 3 vùng chính: Tây Phi, khu vực biển Thái Bình
Dƣơng (kể cả Nhật Bản) và các nƣớc trong vùng biển Caribê.
Ở Việt Nam, khoai mỡ đƣợc 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
nhƣ các tỉnh Bắc Giang, Phú Thọ, Ninh Bình, Ninh Thuận, Hà Tây, Quảng
Ninh đặc biệt tại những vùng đất mới khai hoang, chua phèn thuộc Đồng Tháp
Mƣời, khoai mỡ đƣợc phát triển rất mạnh mẽ. Vùng Đồng Tháp Mƣời là một trong
4


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
Phƣớc (tỉnh Tiền Giang) và đặc biệt là các xã Tân Hoà Đông, Thạnh Mỹ, Thạnh
Tân.
1.1.2 Đặc điểm hình thái [2], [23]
Khoai mỡ là loại cây có bộ nhiễm sắc thể cơ bản là 2n = 20. Tuy nhiên trong
thực tế có thể gặp các giống có bộ nhiễm sắc thể 2n = 40, 90 và 100.
- Rễ: rễ của khoai mỡ thuộc loại rễ chùm, ăn ngang trong đất. Hệ thống sợi rễ
nằm gần mặt đất, hầu hết ở độ sâu 30cm và chỉ rất ít giống có rễ ăn sâu tới 80-
100cm.
- Thân: cây thân thảo, thuộc dạng dây leo. Thân có cấu trúc hình dây, bản thân
không tự đứng thẳng mà phải tựa vào cọc hoặc leo vào giàn. Thân của khoai mỡ
không có gai, thỉnh thoảng có những nốt sần con, có tiết diện vuông và có bốn cánh
mỏng ở bốn góc với màng chạy dọc theo chiều dài của thân. Thân của khoai mỡ
quấn sang phải, thƣờng màu xanh. Nhƣng cánh thỉnh thoảng có màu đỏ hay tím bởi
sự có mặt của chất sắc tố.

- Lá: lá của khoai mỡ thuộc loại lá đơn, thƣờng có hình trứng, hình tim và
đỉnh lá thƣờng nhọn. Những gân lá chính đều xuất phát từ gốc lá, các gân phụ phân
bố theo hình mắt lƣới. Lá thƣờng nhẵn, màu xanh, mọc đối, mũi lá có khi dài đến
20cm hoặc dài hơn Tuy nhiên ở một số giống cũng có hiện tƣợng mọc cách.
- Hoa: mọc thành bông, ra hoa vào hè - thu. Cụm hoa đực dạng bông khúc
khuỷu có khi dài đến 30cm. Cụm hoa cái thõng xuống thƣờng nhỏ hơn.
- Quả, hạt: quả nang có 3 cánh. Hạt có cánh màu nâu đỏ.
- Củ: Củ to, thon dài, có ngón (có khi nặng tới 7 - 8kg), hình dạng thay đổi. Củ
khoai mỡ thƣờng là củ đơn, có nhiều hình dạng nhƣ hình trụ, hình trứng, hình
oval… Vỏ củ mỏng dễ cạo, màu nâu xám hay nâu đen. Thịt củ có nhiều màu sắc
khác nhau trắng, vàng ngà hay tím.
5



Hình 1.2. Đặc điểm hình thái của cây khoai mỡ Dioscorea alata
1: lá; 2: hoa; 3: đoạn thân mang quả; 4: củ và rễ.
1.1.3 Thành phần dinh dưỡng của củ khoai mỡ [17], [20], [21]
Củ là phần đƣợc sử dụng của khoai mỡ. Thành phần chính của củ tƣơi là
nƣớc chiếm khoảng 2/3 khối lƣợng củ tƣơi. Tỷ lệ chất khô trong củ chiếm khoảng
20 – 30% tùy thuộc vào giống và thời gian thu hoạch. Hydratcacbon là thành phần
chất khô chính của củ, chiếm ¼ khối lƣợng củ. Phần lớn hydratcacbon là các hạt
tinh bột amylopectin mạch nhánh, tồn tại trong các tế bào dƣới dạng các hạt tinh bột
hình elip.
Bảng 1.1. Thành phần hoá học củ khoai mỡ
Thành phần
Đơn vị
Hàm lƣợng
Nƣớc
%

65-78,6
Carbohydrate
%
22-31
Tinh bột
%
16,7-28
Protein
%
1,1-3,1
Chất béo thô
%
<0,1-0,6
Xơ
%
1,4-3,8
Khoáng
%
0,7-2,1
Photpho
mg
28- 52
Canxi
mg
28 -38
6


Vitamin C
mg/100g

2,0-8,2
Iron
mg
5,5-11,6
Năng lƣợng
kcal
140
β-carotene
μg
5-10
Vitamin B1
mg
0,05- 0,10
Vitamin B2
mg
0,03- 0,04
Vitamin B3
mg
0,5
Bảng 1.2. Thành phần hóa học của một số giống khoai (theo khối lƣợng khoai tƣơi).
[21]

1.1.3.1 Carbohydrate [17]
a. Tinh bột [17]
Tinh bột là dạng lƣu trữ năng lƣợng chính ở các loại cây khác nhau trong tự
nhiên. Tinh bột là một yếu tố quyết định các đặc tính vật lý và hóa học, do đó có thể
sử dụng nó để dự đoán việc sử dụng khoai mỡ.
Tinh bột tồn tại dƣới dạng vi hạt, kích thƣớc và hình dạng của các hạt khác
nhau và nó đặc trƣng cho tinh bột của nguồn thực vật, điều kiện phát triển và thu
hoạch. Có sự thay đổi lớn trong hình dạng tồn tại của tinh bột khoai mỡ nhƣ tròn,

tam giác, hình bầu dục và hình elip (Moorthy,1994)
7


Bảng 1.3.
Đặc điểm hạt tinh bột khoai mỡ
Dioscorea alata
Kích thƣớc hạt(µm)
Nhiệt độ
hồ hóa(
0
C)
Đặc điểm tinh bột
5-50
69,0-78,5
Kích thƣớc hạt tƣơng đối lớn,
hình bầu dục hoặc quả trứng, kéo
dài tròn vuông hoặc có hình dạng
vỏ trai, đôi khi có một bên phẳng.
Mỗi phân tử tinh bột là một polymer lớn gồm các glucose liên kết với nhau
bằng liên kết glycosidic hình thành sợi dài polymer. Tinh bột cũng gồm 2 cấu tử là
amylose và amylopectin, cơ cấu và số lƣợng của cả hai đóng một vai trò quan trọng
trong xác định tính chất tinh bột chẳng hạn nhƣ hồ hóa, thoái hóa, độ nhớt, độ hòa
tan, độ trƣơng và hấp thụ nƣớc.
Amylose là một polymer nhỏ, hàm lƣợng amylose của tinh bột khoai mỡ là
từ 14 đến 30% tùy thuộc vào loài khoai mỡ. Hàm lƣợng amylose 21-30% đối với
Dioscorea alata (Moorthy,2002). Amylopectin là một trong các polymer lớn trong
tự nhiên. Trọng lƣợng phân tử amylopectin là 100 lần cao hơn của amylose,
amylopectin cấu trúc phức tạp so với amylose.
b. Đƣờng

Glucose và sucrose là 2 loại đƣờng chính đƣợc tìm thấy trong củ khoai mỡ.
Sự hiện diện của maltose và fructose đƣợc báo cáo sau khi củ đã đƣợc lƣu trữ một
số ngày, các loại đƣờng khác cũng đƣợc tìm thấy pentose và mannose. Những
đƣờng với số lƣợng thấp hơn đƣợc tìm thấy khi cây trồng đƣợc thu hoạch hoặc
trong quá trình lƣu trữ, tinh bột đƣợc thủy phân thành nhiều đƣờng khác nhau (đặc
biệt là khi nảy mầm bắt đầu) nhƣ maltose và fructose. Các đặc tính cảm quan nhƣ
mùi vị đƣợc cải thiện trong thời gian lƣu trữ có thể là do sự gia tăng hàm lƣợng
đƣờng. Sự khác biệt về chủng loại, các loài và môi trƣờng tăng trƣởng cũng ảnh
hƣởng đến mức đƣờng trong củ khoai mỡ.
c. Phi tinh bột
Phi tinh bột của khoai mỡ bao gồm cellulose, hemixenluloza và pectin. Đây
là những thành phần phi tinh bột có ở thành tế bào khoai mỡ và đã đƣợc tìm thấy có
8


rất nhiều lợi ích cho sức khỏe. Chúng là thành phần chính cấu tạo thành tế bào
khoai mỡ.
Cellulose đã đƣợc sử dụng nhƣ là một chất độn trong thực phẩm do khả năng
hấp thụ nƣớc và độ hòa tan thấp. Một số chế độ ăn uống nguồn chất xơ từ sớm đƣợc
sử dụng nhƣ bột cellulose, vi cellulose. Khoai mỡ có hàm lƣợng chất xơ cao hơn bột
khoai tây, tinh bột mì, ngô và gạo. Các carbohydrate phức tạp và chất xơ làm cho
tốc độ chuyển hóa thành những đƣờng đơn giản và hấp thụ vào máu chậm.
Cả hai hemicelluloses hòa tan và không hòa tan đóng vai trò quan trọng
trong các sản phẩm thực phẩm chức năng. Chúng đƣợc đặc trƣng bởi khả năng ràng
buộc nƣớc, do đó phục vụ nhƣ chất độn. Pectin có tầm quan trọng nhƣ là một thành
phần khó tiêu vì đặc tính trao đổi ion, là kết quả của các đơn vị acid Galacturonic và
thuộc tính gel (độ nhớt tăng cƣờng).
Hàm lƣợng tính theo chất khô của củ khoai mỡ Dioscorea alata: pectin là
2,6% trong đó hemicellullose, cellulose và lignin của khoai mỡ tƣơng ứng là 3,4%;
1,6% và 1,1% (cơ sở khô). Các thành phần chất xơ của thành tế bào khoai mỡ đã

đƣợc xác định gồm hàm lƣợng cellulose 0,57; 0,20; 0,63. Hàm lƣợng
hemixenluloza 0,18; 0,07; 0,21 và của lignin là 0,11; 0,13; 0,10 theo khoai tƣơi
tƣơng ứng cho Dioscorea alata, Dioscorea rotundata và Dioscorea Esculenta.
d. Protein [20]
Protein của khoai mỡ có hạn chế về lƣợng các axit amin không thay thế nhƣ
isoleucine và axit amin có chứa lƣu huỳnh.
Bảng 1.4. Thành phần acid amin của khoai mỡ Dioscorea alata (g/100g protein)
Thành phần
Hàm lƣợng
Lysin
4,74-5,68
Histidin
1,77-4,02
Arginine
7,61-15,82
Aspartic acid
11,76-13,93
Threonine
3,54-4,44
Serine
6,18-8,99
Glutamic acid
14,53-16,31
Proline
4,33-4,95
9


Chất lƣợng protein của khoai mỡ thấp có thể là do thiếu các acid amin thiết
yếu. Hầu hết các khu vực trồng khoai mỡ trên thế giới đều chú ý đến lƣợng protein

thấp trong chế độ ăn kiêng. Nhƣ vậy, ngay cả giá trị giới hạn của protein cũng có ý
nghĩa.
1.1.3.2 Khoáng và vitamin [17]
Khoai mỡ có hàm lƣợng ẩm và tinh bột cao nhƣng đồng thời nó cung cấp
một số khoáng. Trong khoai mỡ chứa một lƣợng đáng kể kali, chất khoáng giúp
kiểm soát huyết áp do đó khoai mỡ đƣợc đề nghị sử dụng cho những ngƣời có huyết
áp cao nhƣng không phù hợp cho những ngƣời suy thận.
Khoai mỡ cũng là một nguồn cung cấp khoáng Mg giúp chuyển hóa
carbohydrate và cũng hoạt động nhƣ trung tâm hoạt động của enzyme quan trọng
trong sản xuất năng lƣợng và chất chống oxy hóa.
Hàm lƣợng photpho có mặt trong các loài khoai mỡ khoảng 200mg/100g.
Lƣợng photpho trong Dioscorea alata cao hơn so với Dioscorea rotundata
và Dioscorea cayenensis (Asemota et al., 1992). Hàm lƣợng các khoáng trên cũng
nhƣ chất dinh dƣỡng phụ thuộc vào loại đất trồng, lƣợng nƣớc và sự sinh trƣởng của
cây trồng. Khoai mỡ cũng chứa một lƣợng đáng kể vitamin B.
Theo (Bradbury and Singh, 1986) cho rằng khoai mỡ đứng thứ hai sau sắn là
cây cho củ nhiệt đới nhƣng về quan điểm dinh dƣỡng thì nó tốt hơn so với sắn do có
hàm lƣợng vitamin C cao hơn (40-120mg/g phần ăn đƣợc) và hàm lƣợng protein thô
(40-140g/kg hàm lƣợng chất khô).
Glycine
3,21-4,43
Alanine
4,14-6,35
Cystine
0,32-1,16
Valine
4,13-5,36
Methionine
1,48-1,9
Isoleucine

3,64-5,15
Leucine
7,42-8,69
Tyrosine
2,12-3,53
Phenylala-nine
5,53-6,76
10


1.1.3.3 Hợp chất phenolic và polyphenol oxidase trong khoai mỡ [17]
Anthocyanins và Carotenoids là các sắc tố đƣợc tìm thấy trong khoai mỡ,
giúp cho thịt củ có màu sắc đặc trƣng. Các loài khoai mỡ cũng đƣợc ghi nhận có
chứa enzyme polyphenol oxidase hoạt động và thay đổi ngay cả trong một loài.
(Imbert, Seafort, 1968) và (Martin, Ruberte, 1967) cũng xác định các polyphenol
khoai mỡ: catechin, epicatechins, acid chlorogenic và leucoanthocyanidins.
Anthocyanin là hợp chất màu hữu cơ tự nhiên, thuộc nhóm flavonoid có
màu từ đỏ đến tím có mặt ở nhiều rau quả. Ngoài việc cho màu sắc đẹp anthocyanin
còn là một vị thuốc cổ truyền rất quý, nó giúp cơ thể chữa và chống một số bệnh
nhƣ chống ung thƣ, chống viêm, chống oxy hóa Trong sản xuất thực phẩm, chất
màu thiên nhiên khác nhƣ carotenoid, chlorophyll, anthocyanin giúp sản phẩm có
màu tự nhiên hấp dẫn hơn cho mỗi sản phẩm.

Hình 1.3. Cấu trúc của hợp chất anthocyanin
Phenolics cụ thể trong khoai mỡ Dioscorea alata đƣợc biết đến đóng một vai
trò trong khả năng kháng bệnh của củ. (Muzac-Tucker et al., 1993) đã báo cáo
phenolics có 0,061-10,50 g/100g chất khô.
Khoai mỡ cũng chứa một hợp chất sapogenin steroid gọi là diosgenin, chúng
có thể đƣợc chiết xuất và sử dụng làm trong các loại thuốc nhƣ các thuốc giảm đau
và nội tiết tố. Một số loài có chứa alkaloid (ví dụ: Dioscorine (C

13
H
19
O
2
N)) và các
chất dẫn xuất steroid, làm cho củ đắng và đôi khi độc hại nếu tiêu thụ mà không có
xử lý thích hợp.
1.1.4 Giá trị sử dụng và một số sản phẩm từ khoai mỡ: [2], [5], [11]
 Sản phẩm chế biến theo quy mô gia đình
11


Hình 1.4. Canh khoai mỡ
Mặc dù khoai mỡ đã có mặt từ lâu trên thị
trƣờng, nhƣng đầu ra của sản phẩm vẫn chƣa ổn
định, chủ yếu phục vụ nội địa, đáp ứng nhu cầu về
chế biến các món ăn thông dụng.
Các món ăn chế biến từ khoai mỡ cũng không
cầu kỳ lắm, phổ biến nhất là món canh khoai mỡ.
Ngoài món canh quen thuộc, ngƣời ta còn sử dụng
khoai mỡ để nấu cháo, hấp hoặc luộc rồi xay nhuyễn
thành bột dùng để chế biến các món nhƣ xôi, chè,
bánh…




Hình 1.8. Bánh khoai mỡ chiên
Hình 1.7. Bánh khoai mỡ hấp

Hình 1.6. Xôi khoai mỡ
Hình 1.5. Cháo khoai mỡ