xây dựng quy trình ủ chua bã sắn bằng vi khuẩn lactic thích hợp để giảm lựợng cyanua tổng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG





HỒ DIỄM THÚY




XÂY DỰNG QUY TRÌNH Ủ CHUA BÃ SẮN
BẰNG VI KHUẨN LACTIC THÍCH HỢP ĐỂ
GIẢM LƢỢNG CYANUA TỔNG




LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT



Khánh Hòa - Năm 2013
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG




HỒ DIỄM THÚY

XÂY DỰNG QUY TRÌNH Ủ CHUA BÃ SẮN
BẰNG VI KHUẨN LACTIC THÍCH HỢP ĐỂ
GIẢM LƢỢNG CYANUA TỔNG



LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Chuyên ngành : Công nghệ sau thu hoạch
Mã số : 60 54 01 04
Hƣớng dẫn khoa học: TS. Mai Thị Tuyết Nga
TS. Nguyễn Minh Trí








Khánh Hòa - Năm 2013

i
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành Luận văn này
Trƣớc hết tôi xin gửi tới Ban Giám hiệu Trƣờng Đại học Nha Trang, Ban Chủ
nhiệm Khoa Công nghệ Thực phẩm sự kính trọng, niềm tự hào đƣợc học tập và nghiên
cứu tại trƣờng trong những năm qua.
Sự biết ơn sâu sắc nhất tôi xin đƣợc giành cho cô: TS. Mai Thị Tuyết Nga –

Phó Trƣởng khoa Công nghệ Thực phẩm và thầy TS. Nguyễn Minh Trí – Giáo viên
khoa Công nghệ Thực phẩm đã tận tình hƣớng dẫn và động viên tôi trong suốt quá
trình thực hiện luận văn.
Xin cám ơn quý thầy cô giáo trong khoa Công nghệ Thực phẩm và các cán bộ -
Trung tâm thí nghiệm thực hành Trƣờng Đại học Nha Trang đã tận tình giúp đỡ và tạo
điều kiện cho tôi trong suốt thời gian qua. Xin cám ơn các thầy cô phản biện đã cho tôi
những lời khuyên quí báu để công trình nghiên cứu đƣợc hoàn thành có chất lƣợng.
Đặc biệt xin đƣợc ghi nhớ tình cảm, sự giúp đỡ của gia đình và bạn bè luôn
luôn chia sẻ cùng tôi trong quá trình nghiên cứu.



ii
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả
nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình
nào khác.

Tác giả luận văn


Hồ Diễm Thúy

iii
Danh mục kí hiệu, các chữ viết tắt


BSK: Bã sắn khô
BST: Bã sắn tƣơi
BĐN: Bột đậu nành

CG: Cám gạo
MC: Mẫu chứng
RĐ: Rỉ đƣờng
KC: Kim chi
NC: Nem chua
DC: Dƣa chua
SC: Sữa chua
TC: Tôm chua

iv
Danh mục bảng biểu

Bảng 1.1: Diện tích trồng sắn (nghìn ha) ở các khu vực Việt Nam giai đoạn 2008 –
2013 5
Bảng 1.2: Sản lƣợng sắn (nghìn tấn) ở các khu vực Việt Nam giai đoạn 2008 – 2013 5
Bảng 1.3: Sản lƣợng sắn trên thế giới giai đoạn 2009 – 2012 6
Bảng 1.4: Một số thành phần trong sắn 11
Bảng 1.5: Một số carbohydrate trong sắn 12
Bảng 1.6: Một số thành phần trong bã sắn 13
Bảng 2.1: Bảng các yếu tố cần tối ƣu hóa trong quá trình ủ chua bã sắn tƣơi đã chọn 46
Bảng 2.2: Bảng các yếu tố cần tối ƣu hóa trong quá trình ủ chua bã sắn khô đã chọn 53
Bảng 3.1: Thành phần nguyên liệu của bã sắn tƣơi và bã sắn khô 59
Bảng 3.2: Đặc điểm hình dạng của 8 chủng vi khuẩn lactic đƣợc lựa chọn 61
Bảng 3.3: Mật độ tế bào vi khuẩn lactic trên môi trƣờng bã sắn (CFU/g) 63
Bảng 3.4: Mật độ vi khuẩn lactic trong chế phẩm theo thời gian bảo quản 71
Bảng 3.5: Hàm mục tiêu (cyanua tổng số) trong quá trình tối ƣu hóa với sự kết hợp của
các biến độc lập đối với bã sắn tƣơi lên men 78
Bảng 3.6: Bảng ANOVA thể hiện hàm lƣợng cyanua tổng số chịu ảnh hƣởng bởi thời
gian lên men, hàm lƣợng rỉ đƣờng và mật độ vi khuẩn lactic trong suốt quá trình
ủ chua bã sắn tƣơi 79

Bảng 3.7: Kết quả thí nghiệm kiểm chứng và kết quả tiên đoán 82
Bảng 3.8: Hàm mục tiêu (cyanua tổng số) trong quá trình tối ƣu hóa với sự kết hợp của
các biến độc lập đối với bã sắn khô lên men 90
Bảng 3.9 : Bảng ANOVA thể hiện hàm lƣợng cyanua tổng số chịu ảnh hƣởng bởi các
yếu tố thời gian lên men, hàm lƣợng rỉ đƣờng và mật độ vi khuẩn lactic trong
suốt quá trình lên men bã sắn khô 91
Bảng 3.10: Kết quả thí nghiệm kiểm chứng và kết quả tiên đoán 94

v
Danh mục hình vẽ, đồ thị

Hình 1.1: Sản lƣợng sắn trên thế giới giai đoạn 2006 -2012 6
Hình 1.2: Cây sắn. 9
Hình 1.3: Cấu trúc củ sắn. 10
Hình 1.4: Cấu trúc linamarin. 15
Hình 1.5: Sơ đồ chuyển hóa linamarin và acid cyanhydric trong cơ thể ngƣời và động
vật. 16
Hình 1.6: Sơ đồ lên men đồng hình của vi khuẩn. 20
Hình 1.7: Sơ đồ lên men dị hình của vi khuẩn. 20
Hình 2.1: Sơ đồ quy trình ủ chua bã sắn tƣơi sử dụng chế phẩm lactic dự kiến 31
Hình 2.2: Sơ đồ quy trình ủ chua bã sắn khô sử dụng chế phẩm lactic dự kiến 31
Hình 2.3: Sơ đồ nghiên cứu tổng quát 33
Hình 2.4: Sơ đồ thí nghiệm tuyển chọn chủng vi khuẩn lactic 35
Hình 2.5: Sơ đồ thí nghiệm đánh giá khả năng chuyển hóa của vi khuẩn lactic đối với
cyanua 36
Hình 2.6: Sơ đồ thí nghiệm xác định tỉ lệ đậu nành và bã sắn 37
Hình 2.7: Sơ đồ thí nghiệm xác định hàm lƣợng ẩm thích hợp của bã sắn 38
Hình 2.8: Sơ đồ thí nghiệm xác định thời gian nhân giống 39
Hình 2.9: Sơ đồ quy trình sản xuất chế phẩm lactic LB2 dự kiến 40
Hình 2.10: Sơ đồ thí nghiệm xác định thời gian bảo quản chế phẩm lactic LB2 41

Hình 2.11: Sơ đồ thí nghiệm xác định chất bổ sung thích hợp trong quy trình ủ chua bã
sắn tƣơi 42
Hình 2.12: Sơ đồ thí nghiệm xác định hàm lƣợng chất bổ sung thích hợp trong quy
trình ủ chua bã sắn tƣơi 43
Hình 2.13: Sơ đồ thí nghiệm xác định mật độ vi khuẩn lactic bổ sung thích 44
Hình 2.14: Sơ đồ thí nghiệm xác định thời gian và nhiệt độ thích 45
Hình 2.15: Sơ đồ thí nghiệm tối ƣu hóa trong quá trình ủ chua bã sắn tƣơi 46
Hình 2.16: Sơ đồ quy trình ủ chua bã sắn tƣơi sử dụng chế phẩm lactic 47
Hình 2.17: Sơ đồ thí nghiệm xác định hàm lƣợng ẩm thích hợp trong quy trình ủ chua
bã sắn khô 48
Hình 2.18: Sơ đồ thí nghiệm xác định chất bổ sung thích hợp trong quy trình ủ chua bã
sắn khô 49
Hình 2.19: Sơ đồ thí nghiệm xác định hàm lƣợng chất bổ sung thích hợp trong quy
trình ủ chua bã sắn khô 50

vi
Hình 2.20: Sơ đồ thí nghiệm xác định mật độ vi khuẩn lactic bổ sung thích 51
Hình 2.21: Sơ đồ thí nghiệm xác định thời gian và nhiệt độ thích 52
Hình 2.22: Sơ đồ thí nghiệm tối ƣu hóa quá trình ủ chua bã sắn khô 53
Hình 2.23: Sơ đồ quy trình ủ chua bã sắn khô sử dụng chế phẩm lactic 54
Hình 3.1: Hàm lƣợng HCN giải phóng khi sử dụng linamarase 55
Hình 3.2: Hàm lƣợng cyanua trong sắn tƣơi tại các huyện ở tỉnh Khánh Hòa 56
Hình 3.3: Hàm lƣợng cyanua trong bã sắn tƣơi từ nhà máy chế biến sắn. 57
Hình 3.4: Hàm lƣợng cyanua trong bã sắn tƣơi từ các hộ chế biến sắn thủ công 57
Hình 3.5: Hàm lƣợng cyanua trong bã sắn khô từ nhà máy chế biến sắn 58
Hình 3.6: Hàm lƣợng cyanua tổng số trong các mẫu bã sắn tƣơi ủ với 60
Hình 3.7: Khả năng khử cyanua tổng của các chủng vi khuẩn lactic 37
Hình 3.8: Chủng lactic LB2 64
Hình 3.9: Tiêu bản nhuộm Gram chủng LB2 64
Hình 3.10: Kết quả xác định tỉ lệ đậu nành/bã sắn 65

Hình 3.11: Kết quả xác định hàm lƣợng ẩm của bã sắn 67
Hình 3.12: Kết quả xác định thời gian nhân giống 67
Hình 3.13: Sơ đồ quy trình sản xuất chế phẩm lactic LB2 69
Hình 3.14: Kết quả xác định chất bổ sung thích hợp trong quy trình ủ chua bã sắn 71
Hình 3.15: Kết quả xác định hàm lƣợng rỉ đƣờng thích hợp trong quy trình ủ chua bã
sắn tƣơi 73
Hình 3.16: Kết quả xác định mật độ vi khuẩn lactic LB2 thích hợp trong quy trình ủ
chua bã sắn tƣơi 74
Hình 3.17: Kết quả xác định thời gian lên men bã sắn tƣơi ở nhiệt độ 24 ± 2
o
C 74
Hình 3.18: Kết quả xác định thời gian lên men bã sắn tƣơi ở nhiệt độ 30 ± 2
o
C 76
Hình 3.19: Kết quả xác định thời gian lên men bã sắn tƣơi ở nhiệt độ 36 ± 2
o
C 76
Hình 3.20: Mô hình đáp ừng bề mặt 3D về ảnh hƣởng của thời gian lên men và hàm
lƣợng rỉ đƣờng, lên hàm lƣợng cyanua tổng số 80
Hình 3.21: Mô hình đáp ừng bề mặt 3D về ảnh hƣởng của hàm lƣợng rỉ đƣờng, mật độ
vi khuẩn lactic lên hàm lƣợng cyanua tổng số 80
Hình 3.22: Mô hình đáp ừng bề mặt 3D vể ảnh hƣởng của thời gian lên men và mật độ
vi khuẩn lactic lên hàm lƣợng cyanua tổng số 81
Hình 3.23: Giá trị tối ƣu hóa theo dự đoán 81
Hình 3.24: Sơ đồ quy trình ủ chua bã sắn tƣơi sử dụng chế phẩm lactic LB2 82
Hình 3.25: Ảnh hƣởng của độ ẩm đến khả năng khử cyanua tổng số 83

vii
Hình 3.26: Kết quả xác định chất bổ sung thích hợp trong quy trình ủ chua bã sắn khô
84

Hình 3.27: Kết quả xác định hàm lƣợng rỉ đƣờng thích hợp trong quy trình ủ chua bã
sắn khô 85
Hình 3.28: Kết quả lựa chọn mật độ vi khuẩn lactic LB2 thích hợp trong 86
Hình 3.29: Kết quả xác định thời gian lên men bã sắn khô ở nhiệt độ 24 ± 2
o
C 88
Hình 3.30: Kết quả xác định thời gian lên men bã sắn khô ở nhiệt độ 30 ± 2
o
C 88
Hình 3.31: Kết quả xác định thời gian lên men bã sắn khô ở nhiệt độ 36 ± 2
o
C 88
Hình 3.32: Đƣờng tròn đồng mức thể hiện sự ảnh hƣởng của thời gian lên men và hàm
lƣợng rỉ đƣờng lên hàm lƣợng cyanua tổng số 92
Hình 3.33: Đƣờng tròn đồng mức thể hiện sự ảnh hƣởng của thời gian lên men và mật
độ vi khuẩn lactic lên hàm lƣợng cyanua tổng số 93
Hình 3.34: Đƣờng tròn đồng mức thể hiện sự ảnh hƣởng của mật độ vi khuẩn lactic và
hàm lƣợng rỉ đƣờng lên hàm lƣợng cyanua tổng số 93
Hình 3.35: Giá trị tối ƣu hóa theo dự đoán
Hình 3.36: Sơ đồ quy trình ủ chua bã sắn khô sử dụng chế phẩm lactic LB2 95

viii
MỤC LỤC

Lời cảm ơn Error! Bookmark not defined.
Lời cam đoan Error! Bookmark not defined.
Danh mục kí hiệu, các chữ viết tắt iii
Danh mục bảng biểu iv
MỤC LỤC viii
1. Tính cấp thiết của đề tài 1

2. Mục tiêu của đề tài 2
3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài 2
4. Nội dung nghiên cứu 2
Chƣơng 1 – TỔNG QUAN 3
1.1. Tổng quan về nguyên liệu sắn và bã sắn 3
1.1.1. Nguồn lợi sắn 3
1.1.2. Diện tích, sản lượng sắn trong và ngoài nước 4
1.1.2.1. Ở Việt Nam 4
1.1.2.2. Trên thế giới 6
1.1.3. Tổng quan về nguyên liệu sắn 7
1.1.3.1. Nguồn gốc 7
1.1.3.2. Tên gọi và các giống sắn 8
1.1.3.3. Đặc điểm của cây sắn 9
1.1.3.4. Cấu tạo của sắn tƣơi 9
1.1.3.5. Thành phần hóa học của sắn tƣơi 10
1.1.4. Tổng quan về nguyên liệu bã sắn 12
1.2. Tổng quan về cyanua trong sắn và bã sắn 14
1.2.1. Khái quát về cyanua 14
1.2.2. Tác hại của linamarin và cyanua đến cơ thể sống 15
1.3. Tổng quan về vi khuẩn lactic 17
1.3.1. Tác nhân lên men lactic 17
1.3.1.1. Khái quát chung 17
1.3.1.2. Các chủng lactic lên men đồng hình 18
1.3.1.3. Các chủng lactic lên men dị hình 19

ix
1.3.2. Cơ chế lên men lactic 19
1.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của vi khuẩn lactic 21
1.3.4. Con đường chuyển hóa linamarin và cyanua tổng của vi khuẩn lactic 23
1.4. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về xử lý bằng vi sinh vật đối với

bã sắn dùng làm thức ăn chăn nuôi 25
1.4.1. Tình hình nghiên cứu trong nước 25
1.4.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới 27
Chƣơng 2 – ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30
2.1. Đối tượng nghiên cứu 30
2.2. Phương pháp nghiên cứu 30
2.2.1. Cách tiếp cận 30
2.2.2. Sơ đồ quy trình ủ chua bã sắn dự kiến 30
2.2.3. Sơ đồ nghiên cứu tổng quát 33
2.3. Bố trí thí nghiệm 33
2.3.1. Phương pháp xác định hàm lượng cyanua tổng trong sắn và bã sắn 33
2.3.1.1. Xác định hoạt độ của linamarase 33
2.3.1.2. Xác định lƣợng linamarase thích hợp nhằm thủy phân hoàn toàn
linamarin 34
2.3.1.3. Xác định hàm lƣợng cyanua trong sắn và bã sắn 34
2.3.2. Bố trí thí nghiệm tuyển chọn chủng vi khuẩn lactic thích hợp trên môi
trường bã sắn nhằm giảm hàm lượng cyanua tổng đến mức thấp nhất 34
2.3.2.1. Bố trí thí nghiệm tuyển chủng vi khuẩn lactic 34
2.3.2.2. Bố trí thí nghiệm đánh giá khả năng chuyển hóa của chủng vi khuẩn
lactic đối với cyanua 35
2.3.2.3. Định danh chủng vi khuẩn lacticc tuyển chọn đƣợc 36
2.3.3. Bố trí thí nghiệm xác định các thông số thích hợp trong quy trình sản xuất
chế phẩm sử dụng chủng vi khuẩn lactic đã chọn 36
2.3.3.1. Bố trí thí nghiệm xác định tỉ lệ đậu nành/bã sắn 37
2.3.3.2. Bố trí thí nghiệm xác định hàm lƣợng ẩm 37
2.3.3.3. Bố trí thí nghiệm xác định thời gian nhân giống 38
2.3.3.4. Sản xuất chế phẩm theo các thông số thích hợp 39
2.3.3.5. Sơ đồ thí nghiệm xác định chế độ bảo quản chế phẩm 40

x

2.3.4. Bố trí thí nghiệm xác định các thông số thích hợp xây dựng quy trình ủ chua
bã sắn tươi với chế phẩm lactic LB2 41
2.3.4.1. Bố trí thí nghiệm xác định chất bổ sung trong quy trình ủ chua bã sắn
tƣơi 41
2.3.4.2. Bố trí thí nghiệm xác định hàm lƣợng chất bổ sung trong quy trình ủ
chua bã sắn tƣơi 42
2.3.4.3. Bố trí thí nghiệm xác định mật độ vi khuẩn lactic trong chế phẩm bổ
sung trong quy trình ủ chua bã sắn tƣơi 43
2.3.4.4. Bố trí thí nghiệm xác định thời gian và nhiệt độ trong quy trình ủ chua
bã sắn tƣơi 44
2.3.4.5. Bố thí nghiệm tối ƣu hóa các thông số trong quá trình ủ chua bã sắn
tƣơi bằng phƣơng pháp quy hoạch thực nghiệm 45
2.3.4.6. Tiến hành ủ chua bã sắn tƣơi với chế phẩm lactic dùng làm thức ăn gia
súc 46
2.3.4.7. Bố trí thí nghiệm xác định hàm lƣợng cyanua bay hơi trong quá trình lên
men 47
2.3.5. Bố trí thí nghiệm xác định các thông số thích hợp xây dựng quy trình ủ chua
bã sắn khô với chế phẩm lactic LB2 47
2.3.5.1. Bố trí thí nghiệm thăm dò hàm lƣợng ẩm trong quy trình ủ chua bã sắn
khô 47
2.3.5.2. Bố trí thí nghiệm xác định chất bổ sung trong quy trỉnh ủ chua bã sắn
khô 48
2.3.5.3. Bố trí thí nghiệm xác định hàm lƣợng chất bổ sung trong quy trình ủ
chua bã sắn khô 49
2.3.5.4. Bố trí thí nghiệm xác định mật độ vi khuẩn lactic trong chế phẩm bổ
sung trong quy trình ủ chua bã sắn khô 50
2.3.5.5. Bố trí thí nghiệm xác định thời gian và nhiệt độ trong quy trình ủ chua
bã sắn khô 51
2.3.5.6. Bố thí nghiệm tối ƣu hóa các thông số trong quá trình ủ chua bã sắn khô
bằng phƣơng pháp quy hoạch thực nghiệm 52

2.3.5.7. Tiến hành ủ chua bã sắn khô với chế phẩm lactic dùng làm thức ăn gia
súc 53

xi
2.4. Các phương pháp phân tích 54
2.4.1. Phƣơng pháp thu mẫu theo TCVN 4325:2007 và xử lý mẫu phân tích theo 10
TCN 604 : 2004 54
2.4.2. Phƣơng pháp định lƣợng vi sinh vật: Số lƣợng vi sinh vật đƣợc xác định theo
phƣơng pháp đếm khuẩn lạc 54
2.4.3. Xác định hàm lƣợng acid lactic (phƣơng pháp xác định hàm lƣợng acid toàn
phần) 54
2.4.4. Xác định hàm lƣợng protein thô theo TCVN 4328-1:2007 54
2.4.5. Xác định hàm lƣợng ẩm theo TCVN 4326:2001 54
2.4.6. Xác định hàm lƣợng khoáng theo TCVN 4327-93 54
2.4.7. Xác định hàm lƣợng HCN theo 10 TCN 604 : 2004. 54
2.4.8. Xác định hàm lƣợng cyanua tổng số 54
2.4.9. Phƣơng pháp xử lý số liệu 54
Chƣơng 3 – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 55
3.1. Phương pháp xác định cyanua trong sắn và bã sắn 55
3.1.1. Xác định hoạt độ của linamarase thu được từ nhựa lá sắn non 55
3.1.2. Xác định lượng linamarase thích hợp thủy phân hoàn toàn linamarin trong cơ
chất 55
3.1.3. Hàm lượng cyanua tổng số trong sắn và bã sắn 56
3.1.3.1. Hàm lƣợng cyanua tổng số trong sắn tƣơi ở tỉnh Khánh Hòa 56
3.1.3.2. Hàm lƣợng cyanua tổng số trong bã sắn tƣơi 57
3.1.3.3. Hàm lƣợng cyanua tổng số trong bã sắn khô 58
3.2. Thành phần nguyên liệu 59
3.3. Tuyển chủng lactic có khả năng khử cyanua tốt nhất 60
3.3.1. Khảo sát sự khử cyanua tổng số của vi khuẩn lactic từ các nguồn thực phẩm
lên men lactic trên môi trường bã sắn 60

3.3.2. Phân lập chủng lactic từ bã sắn lên men lactic có giảm cyanua tổng số 61
3.3.3. Đánh giá khả năng khử cyanua và tốc độ sinh trưởng của các chủng vi
khuẩn lactic được chọn trên môi trường bã sắn 62
3.3.4. Sự chuyển hóa cyanua trong tế bào vi khuẩn lactic 64
3.3.5. Kết quả định danh sinh học phân tử 64
3.4.1. Các thông số thích hợp trong quy trình sản xuất chế phẩm lactic LB2 65

xii
3.4.1.1. Tỉ lệ đậu nành và bã sắn 65
3.4.1.2. Hàm lƣợng ẩm của bã sắn 66
3.4.1.3. Thời gian nhân giống 68
3.4.2. Đề xuất quy trình sản xuất chế phẩm lactic LB2 theo các thông số đã lựa chọn .
69
3.4.2.1. Quy trình sản xuất chế phẩm lactic LB2 69
3.4.2.2. Thuyết minh quy trình 69
3.4.3. Chế độ bảo quản chế phẩm lactic LB2 71
3.5. Kết quả xác định các thông số xây dựng quy trình ủ chua bã sắn tươi sử
dụng chế phẩm lactic LB2 71
3.5.1. Kết quả xác định chất bổ sung trong quy trình ủ chua bã sắn tươi 71
3.5.2. Kết quả xác định hàm lượng rỉ đường trong quy trình ủ chua bã sắn tươi 73
3.5.3. Kết quả xác định mật độ vi khuẩn lactic LB2 trong quy trình ủ chua bã sắn
tươi 74
3.5.4. Kết quả xác định thời gian và nhiệt độ lên men trong quy trình ủ chua bã sắn
tươi 75
3.6. Kết quả tối ưu hóa quá trình ủ chua bã sắn tươi sử dụng chế phẩm lactic LB2 77
3.7. Đề xuất quy trình ủ chua bã sắn tươi sử dụng chế phẩm lactic LB2 82
3.7.1. Quy trình ủ chua bã sắn tươi 82
3.7.2. Thuyết minh quy trình 83
3.8. Xác định hàm lượng cyanua bay hơi trong quá trình lên men: 83
3.9. Kết quả xác định các thông số xây dựng quy trình ủ chua bã sắn khô sử dụng

chế phẩm lactic LB2 83
3.9.1. Ảnh hưởng của độ ẩm đến khả năng khử cyanua của vi khuẩn lactic trong
quá trình lên men 83
3.9.2. Kết quả xác định chất bổ sung trong quy trình ủ chua bã sắn khô 84
3.9.3. Kết quả xác định hàm lượng rỉ đường trong quy trình ủ chua bã sắn khô 85
3.9.4. Kết quả xác định mật độ vi khuẩn lactic LB2 trong quy trình ủ chua bã sắn
khô 86
3.9.5. Kết quả xác định thời gian và nhiệt độ lên men trong quy trình ủ chua bã sắn
khô 87
3.10. Kết quả tối ưu hóa quá trình ủ chua bã sắn khô sử dụng chế phẩm lactic LB2 89

xiii
3.11. Đề xuất quy trình ủ chua bã sắn khô sử dụng chế phẩm lactic LB2 95
3.11.1. Quy trình ủ chua bã sắn khô 95
3.11.2. Thuyết minh quy trình 95
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 96
KẾT LUẬN 96
KIẾN NGHỊ 96
TÀI LIỆU THAM KHẢO 97
PHỤ LỤC

1
MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài
Sắn đƣợc xếp vào loại cây lƣơng thực quan trọng thứ năm trên thế giới sau ngô,
lúa mì, gạo, khoai tây. Ở Việt Nam, sắn là cây lƣơng thực, thức ăn gia súc quan trọng
đứng thứ hai.
Sản lƣợng sắn ngày càng tăng, năm 2013 sản lƣợng 9,87 triệu tấn[45]. Hiện
nay, sắn đƣợc sử dụng chính trong chế biến tinh bột sắn, sản xuất ethanol, thức ăn

chăn nuôi và ăn tƣơi. Bã sắn công nghiệp là phụ phẩm của quá trình sản xuất tinh bột.
Bã sắn thải ra với số lƣợng lớn, chiếm đến 45% khối lƣợng sắn nguyên củ. Nếu không
sử dụng có hiệu quả sẽ gây lãng phí, và ô nhiễm môi trƣờng. Nhất là trong tình trạng
hiện nay, nguồn thức ăn gia súc không cung ứng đủ, thƣờng phải nhập từ nƣớc ngoài.
Chi phí thức ăn ảnh hƣởng lớn đến thu nhập các hộ gia đình, cơ sở chăn nuôi và ảnh
hƣởng đến sự phát triển của ngành chăn nuôi nƣớc ta.
Ở nƣớc ta tình hình sử dụng bã sắn làm thức ăn chăn nuôi gia súc hiện nay chỉ
nhằm cung cấp thêm chất xơ là chính, chƣa chú ý đến khai thác có hiệu quả các chất
có trong bã sắn. Đồng thời, độc tố trong sắn phazeolunarin, gồm hai glucosides là
linamarin và lotausralin, trong hai phân tử này có nhóm cyanua (CN ¯). Đây là một
chất độc gây ảnh hƣởng đến sức khỏe của con ngƣời và động vật, làm ô nhiễm đến hệ
sinh thái môi trƣờng tự nhiên.
Bổ sung các vi khuẩn lactic vào bã sắn làm thức ăn chăn nuôi sẽ sinh các chất
kháng vi khuẩn gây bệnh cho vật nuôi, làm giảm hàm lƣợng cyanua (CN ¯) trong bã
sắn đến mức an toàn cho vật nuôi, nâng cao khả năng sinh trƣởng, phát triển của vật
nuôi, nâng cao tỷ lệ sống, có lợi cho sức khỏe của vật nuôi, giảm tỷ lệ bị bệnh, giảm tỷ
lệ chết, tỷ lệ còi cọc do mắc bệnh, tăng hiệu quả kinh tế trong chăn nuôi. Khi sử dụng
chế phẩm lactic lên men bã sắn sẽ giảm đƣợc lƣợng thức ăn tổng hợp, giảm chi phí
thuốc và công lao động. Ngoài ra, việc sử dụng chế phẩm men tiêu hóa lactic làm giảm
ô nhiễm môi trƣờng, không gây ảnh hƣởng đến sức khoẻ con ngƣời và làm phong phú
thêm nguồn thức ăn gia súc.
Với tính cấp thiết và lí do đó, đề tài “ Xây dựng quy trình ủ chua bã sắn bằng
vi khuẩn lactic thích hợp để giảm lượng cyanua tổng” đƣợc thực hiện.


2
2. Mục tiêu của đề tài
Xây dựng quy trình ủ chua bã sắn sử dụng vi khuẩn lactic tuyển chọn để giảm
lượng cyanua tổng còn lại trong bã sắn.
3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài

3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài
Tạo ra dẫn liệu khoa học làm tài liệu tham khảo tốt cho sinh viên, cán bộ giảng
dạy, các nhà nghiên cứu, các nhà chế biến thực phẩm và sản xuất thức ăn chăn nuôi.
Tạo ra sản phẩm mới từ bã sắn, làm nền tảng cho các nghiên cứu tiếp theo về
sản xuất và nghiên cứu ứng dụng men bã sắn.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Đề tài thành công có ý nghĩa thực tiễn lớn, sẽ giải quyết đƣợc 3 vấn đề chính:
Giải quyết thách thức lớn trong việc sử dụng bã sắn làm thức ăn chăn nuôi với
sự hiện diện của cyaogenic glycoside đến mức an toàn cho gia súc sử dụng.
Góp phần làm phong phú, đa dạng các loại thức ăn gia súc, làm tăng thêm thu
nhập cho công nhân chế biến sắn và nông dân trồng sắn.
Giảm thiểu tác động gây ô nhiễm môi trƣờng từ sản xuất các sản phẩm từ sắn,
do bã sắn sau quá trình chế biến đƣợc tận dụng để lên men làm thức ăn chăn nuôi.
4. Nội dung nghiên cứu
- Tuyển chọn chủng lactic thích hợp có khả năng khử cyanua tổng đến mức thấp
nhất trên môi trƣờng bã sắn.
- Sản xuất chế phẩm lactic.
- Thử nghiệm chế phẩm lactic vào quá trình ủ bã sắn làm thức ăn gia súc.




3
Chƣơng 1 – TỔNG QUAN

1.1. Tổng quan về nguyên liệu sắn và bã sắn
1.1.1. Nguồn lợi sắn
Sắn đƣợc xếp vào loại cây lƣơng thực quan trọng thứ năm trên thế giới sau ngô,
lúa mì, gạo, khoai tây. Ở Việt Nam, sắn là cây lƣơng thực, thức ăn gia súc quan trọng
đứng thứ hai. [45]

Sắn là cây trồng có nhiều công dụng trong chế biến công nghiệp, thức ăn gia
súc và lƣơng thực thực phẩm. Từ củ tƣơi hoặc từ các sản phẩm sắn sơ chế tạo thành
hàng loạt các sản phẩm công nghiệp nhƣ bột ngọt, bio – ethanol, mì ăn liền, glucose,
bánh kẹo, xi rô, snack, nƣớc giải khát, mạch nha, bao bì, ván ép, kỹ nghệ chất dính (hồ
vải, dán gỗ), bún, miến, mì ống, mì sợi, bột khoai, bánh tráng, hạt trân châu (tapioca),
phụ gia thực phẩm, phụ gia dƣợc phẩm, màng phủ sinh học và chất giữ ẩm cho đất.
Sắn cũng là nguồn nguyên liệu chính để làm thức ăn gia súc. Thân sắn dùng để làm
giống, nguyên liệu cho công nghiệp cellulose, làm nấm, làm củi đun. Lá sắn non dùng
làm rau xanh giàu đạm. Lá sắn dùng trực tiếp để nuôi tằm, nuôi cá. Bột lá sắn hoặc lá
sắn ủ chua dùng để nuôi lợn, gà, trâu bò, dê.
Sắn là loại cây dễ trồng, hợp với nhiều loại đất, đất nghèo dinh dƣỡng, ít màu
mỡ, chịu đƣợc hạn hán, ít sâu bệnh, vốn đầu tƣ thấp, có nhiều giống tốt cho năng suất
cao, quy trình canh tác dễ thực hiện, hợp khả năng kinh tế với nhiều hộ gia đình nông
dân nghèo, sử dụng ít nhân công, tận dụng đất để lấy ngắn nuôi dài. Những tính chất
này làm cho sắn trở thành một loại cây trồng cung cấp lƣơng thực ổn định cho nông
dân sống trong hệ sinh thái và môi trƣờng không ổn định và là nguồn thu nhập lớn
cho nông dân.
Ở Việt Nam, tính đến tháng 7/2013 diện tích trồng sắn gần 428,7 nghìn ha,
Khối lƣợng xuất khẩu sắn và các sản phẩm từ sắn trong tháng 7 ƣớc đạt 117 ngàn tấn,
giá trị đạt 44 triệu USD đƣa khối lƣợng xuất khẩu mặt hàng này 7 tháng đầu năm nay
đạt xấp xỉ 2,2 triệu tấn với giá trị 692 triệu USD, giảm 27,1% về lƣợng và giảm 22,5%
về giá trị xuất khẩu so với cùng kỳ năm 2012. Kim ngạch xuất khẩu sang thị trƣờng
Hàn Quốc, Malaysia và Philippin tăng trƣởng đáng kể với mức tăng từ 1,35 đến 1,66
lần. Ngƣợc lại, kim ngạch xuất khẩu giảm so với cùng kỳ năm 2012 ở các thị trƣờng
nhƣ Trung Quốc (giảm 33%), Nhật Bản (giảm 70,9%) và Đài Loan (giảm 2,7%). Giá

4
sắn tƣơi thu mua tại nhiều địa phƣơng trong nƣớc đã lên đến 2.600 ÷ 2.900 đồng/kg.
Toàn quốc hiện có trên 60 nhà máy chế biến tinh bột sắn và nhiều cơ sở chế biến sắn
thủ công. Trong đó, sắn dùng cho lƣơng thực chiếm 12%, dùng làm thức ăn chăn nuôi

chiếm 22%, 76% còn lại chủ yếu là xuất khẩu. Sản phẩm sắn xuất khẩu của Việt Nam
chủ yếu là tinh bột, sắn lát và bột sắn. [2]
Nhu cầu sử dụng sắn làm thực phẩm, sản xuất tinh bột, sắn lát, ethanol thúc đẩy sự
tăng trƣởng của ngành công nghiệp sắn. Một nhà máy có thể sản xuất 280 lít (222 kg)
ethanol tinh khiết 96% từ 1 tấn sắn có hàm lƣợng tinh bột 30% [39]. Năm 2011, Trung
Quốc sản xuất 700 triệu lít ethanol cần hơn 5 triệu tấn sắn khô. Đến 2013, nhà máy Dầu
khí Việt Nam sẽ công bố xuất khẩu 85% sắn sản xuất nhiên liệu ethanol [45]. Tập đoàn
Dầu khí Quốc gia Việt Nam có kế hoạch xây dựng ba nhà máy sản xuất sắn ở miền
Bắc (Phú Thọ), miền Trung (Quảng Ngãi) và miền Nam Việt Nam (Bình Phƣớc). Mỗi
nhà máy chi phí 80 triệu USD, tổng công suất hàng năm 300 triệu lít/năm [50]. Sản
xuất lƣơng thực là ngành trọng tâm và có thế mạnh của Việt Nam tầm nhìn đến năm
2020. Chính phủ Việt Nam chủ trƣơng đẩy mạnh sản xuất lúa, ngô và coi trọng việc sản
xuất sắn, khoai lang tăng diện tích và năng suất sản phẩm. Nhu cầu sắn của Việt Nam
đến năm 2020 khoảng 1,5 triệu tấn sắn khô/năm (khoảng 4 triệu tấn sắn tƣơi), năm 2025
cần khoảng 1,9 triệu tấn sắn khô/năm và đến năm 2030 cần khoảng 2,5 ÷ 3 triệu tấn sắn
khô (khoảng 8 triệu tấn sắn tƣơi). Theo đó, năm 2020 chúng ta cần khoảng 200 nghìn
ha sắn, với năng suất 20 tấn/ha; năm 2025 cần khoảng gần 300 nghìn ha sắn với năng
suất 30 tấn/ha. Để sản xuất sắn phát triển bền vững, trong thời gian tới, chúng ta cần
ổn định và khắc phục các tồn tại trong thời gian qua, cần tập trung rà soát quy hoạch,
hình thành các vùng trồng sắn tập trung, giảm dần diện tích xuống còn 500 nghìn ha
vào năm 2015 và ổn định ở mức 450 nghìn ha vào năm 2020, tập trung vào các biện
pháp tăng năng suất, sản lƣợng để đạt sản lƣợng 11 ÷ 12 triệu tấn/năm. [3]
1.1.2. Diện tích, sản lượng sắn trong và ngoài nước
1.1.2.1. Ở Việt Nam
Diện tích trồng sắn trong nƣớc có xu hƣớng ngày càng thu hẹp nhƣng sản lƣợng
sắn ngày càng tăng. Năm 2008, cây sắn có diện tích thu hoạch 558 nghìn ha, sản lƣợng
9,4 triệu tấn. Năm 2012 diện tích trồng sắn giảm xuống 551 nghìn ha và sản lƣợng
9,8 triệu tấn [49]. Tính đến tháng 7/2013 thì diện tích canh tác 429 nghìn ha và sản
lƣợng sắn đạt 8 triệu tấn. Điều này cho thấy sản lƣợng sắn Việt Nam đang phát triển

5
theo chiều hƣớng ổn định. Các khu vực canh tác sắn chủ yếu tập trung ở các vùng trung
du và vùng núi phía Bắc, Bắc Trung Bộ và Duyên hải miền Trung, Tây Nguyên và Đông
Nam, chiếm khoảng 80% tổng sản phẩm trên cả nƣớc (Bảng 1.1, Bảng 1.2.). [2], [4]
Bảng 1.1: Diện tích trồng sắn (nghìn ha) ở các khu vực Việt Nam giai đoạn
2008 – 2013 [2], [4]
Khu vực
Năm
Nghìn ha
2008
2009
2010
2011
2012
7/2013
Đồng bằng sông Hồng
7,9
7,9
7,3
6,9
6,7

Trung du và miền núi phía Bắc
110,0
110,0
104,6
112,6
117

Bắc Trung Bộ và Duyên hải miền Trung

168,8
170,0
155
174,2
174,9

Tây Nguyên
150,1
150,0
133,2
158,8
149,5

Đông Nam Bộ
113,5
115,0
90,1
99,5
96

Đồng bằng sông Cửu Long
7,4
7,5
6
6,4
6,5

CẢ NƢỚC
557,7
560,4

496,2
558,4
550,6
428,7

Bảng 1.2: Sản lƣợng sắn (nghìn tấn) ở các khu vực Việt Nam giai đoạn
2008 – 2013 [2], [4]
Khu vực
Năm
Nghìn tấn
2008
2009
2010
2011
2012
7/2013
Đồng bằng sông Hồng
101,3
112,4
108,8
103,3
105,1

Trung du và miền núi phía Bắc
1.309
1.220,1
1.260,1
1.425,0
1.486,5

Bắc Trung Bộ và Duyên hải miềnTrung
2.733
2.561
2.607,6
3.073,6
3.027,5

Tây Nguyên
2.377
2.148,8
2.179,5
2.662,1
2.542,0

Đông Nam Bộ
2.688
2.401,4
2.283,3
2.552,7
2.485,1

Đồng bằng sông Cửu Long
105,9
86,8
82,3
103,3
99,3

CẢ NƢỚC
9.309

8.530,5
8.521,6
9.897,9
9.745,5
8.003

Theo Kim cùng với cộng sự [54], tổng sản lƣợng tinh bột sắn tại Việt Nam là
0,8 ÷ 1,2 triệu tấn/năm. Trong đó 70% đƣợc xuất khẩu sang Trung Quốc, Đài Loan,

6
Nhật Bản, Singapore, Malaysia, Hàn Quốc và các nƣớc Đông Âu; 30% còn lại cung
cấp cho các công ty thực phẩm và thức ăn chăn nuôi trong nƣớc.
1.1.2.2. Trên thế giới
Sản lƣợng sắn toàn cầu năm 2012
tăng 7% so với năm 2011 đạt 282 triệu
tấn. Ở châu Phi sản lƣợng sắn là 154
triệu tấn, tăng 6 phần trăm. Đặc biệt ở
Nigeria, sản lƣợng sắn đạt mức kỷ lục 58
triệu tấn trong năm 2012.
Ở châu Á năm 2012 sản lƣợng sắn
tăng lên 11% đạt 93 triệu tấn.
Ở châu Mỹ La Tinh và vùng biển
Caribbean do điều kiện thuận lới nên sản
lƣợng tăng lên đáng kể 3% mặc dù diện
tích bị thu hẹp 4% so với năm 2011
(Hình 1.1), (Bảng 1.3).
Hình 1.1: Sản lƣợng sắn trên thế giới
giai đoạn 2006 -2012. [46].

Bảng 1.3: Sản lƣợng sắn trên thế giới giai đoạn 2009 – 2012 [46]

Năm
2009
2010
2011
2012
Sản lượng
nghìn Tấn
Thế giới
242.002
242.023
263.303
281.718
Châu Phi
122.675
130.535
145.040
153.751
Nigeria
36.822
42.533
52.403
57.564
Congo, Democratic, Republic Of
15.055
15.050
15.195
15.459
Ghana
12.231
13.504

14.910
15.463
Angola
12.828
13.859
14.330
14.825
Mozambique
9.100
9.331
10.133
10.549
Tanzania, United Republic Of
5.916
4.392
4.700
5.029
Uganda
2.952
3.017
2.712
2.654
Malawi
3.823
4.001
4.250
4.300

7
Benin

3.996
3.596
4.100
4.092
Cameroom
2.950
3.024
3.100
3.178
Rwanda
2.020
2.377
2.798
3.293
Madagascar
3.020
3.009
2.702
3.132
Côte D'Lvoire
2.262
2.307
2.353
2.399
Các nước khác
10.701
10.535
11.341
11.779
Châu Mỹ La Tinh

32.742
33.217
33.900
34.710
Brazil
24.404
24.524
25.330
26.035
Paraguay
2.610
2.624
2.638
2.652
Colombia
2.202
2.364
2.264
2.170
Các nước khác
3.525
3.705
3.667
3.853
Châu Á
85.385
78.087
84.177
93.068
Thái Lan

30.088
22.006
21.912
26.601
Idonesia
22.039
23.918
25. 957
28.170
Việt Nam
8.530
8.596
9.989
10.294
Ấn Độ
9.623
8.060
8.743
8.870
Trung Quốc
8.700
8.000
9.000
10.000
Campuchia
3.497
4.247
5.158
4.750
Philippin

2.044
2.101
2.210
2.967
Các nước khác
865
1.159
1.289
1.415
Châu Đại Dƣơng
198
271
187
189

1.1.3. Tổng quan về nguyên liệu sắn
1.1.3.1. Nguồn gốc
Cây sắn có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới của châu Mỹ La Tinh và đƣợc trồng cách
đây khoảng 5.000 năm. Cây sắn đƣợc ngƣời Bồ Đào Nha đƣa đến Congo của châu Phi
vào thế kỷ 16. Ở châu Á, sắn đƣợc du nhập vào Ấn Độ khoảng thế kỷ 17. Sau đó, sắn
đƣợc trồng ở Trung Quốc, Myanma và các nƣớc châu Á khác ở cuối thế kỷ 18, đầu thế
kỷ 19. Cây sắn đƣợc du nhập vào Việt Nam khoảng giữa thế kỷ 18. Hiện nay, sắn đƣợc
trồng trên 100 nƣớc ở vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới, tập trung nhiều ở châu Phi, châu Á
và Nam Mỹ, là nguồn thực phẩm của hơn 500 triệu ngƣời. [54]



8
1.1.3.2. Tên gọi và các giống sắn
a. Tên gọi

Tên khoa học: Maniho esculenta Crantz
Tên gọi khác: Sắn, khoai mì, cassava, tapioca, yuca, mandio, manioc, manok,
singkong, ubi kayu, aipim, maxeir, kappa, maracheeni.
b. Hệ thống phân loại
Bộ: Malpighiales
Họ: Euphorbiace (thầu dầu)
Chi: Manihot
Loài: Manihot esculenta
c. Các giống sắn
 Các giống sắn truyền thống, chia sắn ra làm hai loại dựa vào hàm lƣợng HCN:
Sắn ngọt có ít hơn 10 mg HCN/100 g củ tƣơi gồm các giống: H52, H43, H47,
H14, H46, H48, H53.
Sắn đắng có 12 ÷ 14 mg HCN/100 g củ tƣơi gồm: H44, H49, H40, H51; trên
14 mg HCN/100 g củ tƣơi thì có các giống H34, H32, H41,…
 Các giống sắn mới (sắn cao sản):
Giống KM.60: Giống nhập nội từ CIAT – Thái Lan. Thời gian thu hoạch
6 ÷ 9 tháng. Năng suất củ tƣơi 27 ÷ 35 tấn/ha, hàm lƣợng tinh bột 27 ÷ 29%.
Giống KM94: Năng suất củ tƣơi 28,1 tấn/ha, hàm lƣợng tinh bột 27,4 ÷ 29%,
thời gian thu hoạch 10 ÷ 12 tháng.
Giống KM140: Thời gian thu hoạch từ 7 ÷ 9 tháng, năng suất củ tƣơi 34 tấn/ha,
năng suất tinh bột 9,45 tấn/ha. Hàm lƣợng tinh bột 26,1% đến 28,5%; hàm lƣợng HCN
105,9 mg/kg khối lƣợng chất khô.
Giống KM98 – 5: Năng suất củ tƣơi bình quân đạt 32,39 tấn/ha, hàm lƣợng
tinh bột 27,0%, năng suất tinh bột 8,68 tấn/ha, tỷ lệ chất khô 40,1% và chỉ số thu
hoạch 56,5%. Thời gian thu hoạch từ 7 ÷ 10 tháng. Hàm lƣợng HCN 163,7 mg/kg
khối lƣợng chất khô.
Giống SM937 – 26: Năng suất củ tƣơi bình quân đạt 34,00 tấn/ha, hàm lƣợng
tinh bột 27,0 ÷ 30%, năng suất tinh bột 9,72 tấn/ha, tỷ lệ chất khô 42,1% và chỉ số thu
hoạch 62,5%. Thời gian thu hoạch từ 9 ÷ 11 tháng.
Ngoài ra còn có một số giống sắn khác nhƣ HL.20, HL.23, HL.24.

9
1.1.3.3. Đặc điểm của cây sắn [71]
Cây sắn thuộc loại cây gỗ cao từ
2 ÷ 3 m, giữa thân có lõi trắng và xốp nên
rất yếu.
Lá thuộc loại lá phân thùy sâu, có gân
lá nổi rõ ở mặt sau, thuộc loại lá đơn mọc xen
kẽ, xếp trên thân theo chiều xoắn ốc.
Cuống lá dài 9 ÷ 20 cm có màu xanh,
tím hoặc xanh điểm tím. Có thể dùng để làm
thức ăn chăn nuôi gia súc.
Hoa đơn tính có hoa đực và hoa cái
trên cùng một chùm hoa. Hoa cái không
nhiều, mọc ở phía dƣới cụm hoa và nở trƣớc
hoa đực nên cây luôn đƣợc thụ phấn nhờ gió
và côn trùng.
Hình 1.2: Cây sắn. [71]
Quả là loại quả nang, có màu nâu nhạt đến đỏ tía, có hình lục giác, chia thành
ba ngăn, mỗi ngăn có một hạt, khi chín, quả tự khai.
Rễ mọc từ mắt và mô sẹo quả hom, lúc đầu mọc ngang sau đó cắm sâu xuống
đất. Theo thời gian chúng phình to ra và tích lũy bột thành củ, rễ ngang phát triển
thành củ và tích luỹ tinh bột, thời gian sinh trƣởng 6 đến 12 tháng, có thể lên đến 18
tháng tùy thuộc vào giống, vụ trồng, địa bàn trồng và mục đích sử dụng. Củ sắn hai
đầu nhọn, chiều dài biến động từ 20 ÷ 200 cm, trung bình khoảng 40 ÷ 50 cm, nặng
0,5 ÷ 2,5 kg. Đƣờng kính củ thay đổi từ 2 ÷ 25 cm, trung bình 5 ÷ 7 cm. Nhìn chung,
kích thƣớc củ cũng nhƣ khối lƣợng củ thay đổi theo giống, điều kiện canh tác và độ
màu mỡ của đất.
1.1.3.4. Cấu tạo của sắn tƣơi
a. Vỏ củ: Gồm vỏ gỗ và vỏ cùi:

Vỏ gỗ: chiếm 0,5 ÷ 3% khối lƣợng toàn củ, dày từ 0,2 ÷ 0,6 mm màu xám đến
màu nâu sậm tùy theo giống, thành phần chủ yếu là cellulose và hemicelluloses.
Vỏ cùi: dày từ 1 ÷ 3 mm, chiếm 8 ÷ 15% khối lƣợng toàn củ, gồm cellulose,
tinh bột, tanin, sắc tố, độc tố và có chứa một lƣợng mủ lớn, gồm 2 lớp tế bào:

10
- Lớp tế bào mô cứng: là lớp phía ngoài,
dễ hóa gỗ trong điền kiện môi trƣờng phù hợp
và khi vỏ gỗ tróc. Chứa khoảng 1% tinh bột,
chứa các chất sinh màu.
- Lớp tế bào mô mềm: nằm sát tế bào mô
cứng, chứa đầy dịch bào, chứa 3 ÷ 11% tinh bột.
Hình 1.3: Cấu trúc củ sắn. [71]
b. Thịt củ:
Thịt củ là phần thịt trắng bên trong chiếm 90% khối lƣợng củ, gồm nhiều tế bào
nhu mô chứa tinh bột. Thịt củ chứa 65 ÷ 85% tinh bột, 2,87 ÷ 4,86% protein thô,
0,68 ÷ 1,84% lipit, 0,7 ÷ 2,18% khoáng chất,… trong thịt củ hàm lƣợng polyphenol
chiếm khoảng 10 ÷ 15%. Hàm lƣợng HCN rất cao so với các bộ phận khác. Nằm giữa
vỏ cùi và thịt củ có khe mủ làm cho vỏ cùi dễ dàng bóc khỏi thịt củ, khe này chứa đầy
dịch mủ.
c. Lõi sắn: là sợi dây nối giữa gốc sắn và củ sắn. Thành phần cấu tạo nên lõi sắn
chủ yếu là cellulose, rất ít tinh bột (0,5 ÷ 2%) và nhiều HCN.
1.1.3.5. Thành phần hóa học của sắn tƣơi
Thành phần chính của sắn là tinh bột, giàu vitamin C, calcium, vitamin B (B1,
B2), muối khoáng, xơ, nghèo lipid, nghèo đạm, hàm lƣợng các acid amin không đƣợc
cân đối, thừa arginin nhƣng lại thiếu các acid amin chứa lƣu huỳnh. Nhiều công trình
nghiên cứu về thành phần hóa học của khoai mì cho thấy khoai mì có chứa 64 ÷ 72%
tinh bột, gồm 12 ÷ 20% amilo và 80 ÷ 90% amilopectin. Một công trình nghiên cứu
khác cũng đã đƣa ra thành phần hóa học của khoai mì tƣơi chứa 32% vật chất khô,
89% dẫn xuất không đạm, 0,09% lipit, 5,1% xơ thô, 2,2% protein, và 1,85% khoáng

tổng số [38]. Thành phần của sắn theo các công trình nghiên cứu là 79,45% tinh bột
và 4,84% chất xơ [43]; 68% tinh bột, chất xơ 27% [70] và 61,84 ÷ 69,90% tinh bột và
chất xơ 10% [69]. Bảng 1.4