Nghiên cứu quy trình sản xuất khoai tây dạng sợi đông lạnh phục vụ cho món khoai tây chiên

i








BÙI THỊ THẢO





NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT KHOAI TÂY
DẠNG SỢI ĐÔNG LẠNH PHỤC VỤ CHO
MÓN KHOAI TÂY CHIÊN



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM




GVHD : TS. NGUYỄN ANH TUẤN

Nha Trang, tháng 07 năm 2013
BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
o0o



i


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này, trước tiên em xin bày tỏ lòng biết
ơn đến Ban Giám hiệu Trường Đại học Nha Trang, phòng Đào tạo Đại học và
Sau đại học, Khoa Công nghệ Thực Phẩm lòng biết ơn, niềm tự hào được học tại
trường trong những năm qua.
Lòng biết ơn sâu sắc xin gửi đến Thầy TS. Nguyễn Anh Tuấn người đã
tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đề tài.
Xin chân thành cảm ơn thầy thực phẩm và các thầy cô giáo trong khoa đã
giúp đỡ, tạo điều kiện cho em trong suốt những năm học qua.
Đồng thời em xin tỏ lòng biết ơn thầy Nguyễn Xuân Duy, thầy đã hướng
dẫn em trong quá trình nghiên cứu.
Em xin chân thành biết ơn thầy cô tại các Phòng thí nghiệm của bộ môn
Công nghệ thực phẩm, Phòng thí nghiệm Trung tâm công nghệ sinh học môi

trường, Phòng kĩ thuật nhiệt đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt thời
gian thực tập.
Qua đây em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến ba mẹ người đã sinh thành
dưỡng dục, đã cho con hành trang vô giá bước vào cuộc sống mới. Xin dành cho
bạn bè em lời cám ơn vì đã chia sẻ, động viên và cùng đồng hành với em trong
suốt thời gian học tập tại trường.
Em xin chân thành cảm ơn!
Nha Trang ngày…tháng…năm 2013.
Sinh viên








ii


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN i
MỤC LỤC ii
DANH MỤC BẢNG v
DANH MỤC HÌNH vi
MỞ ĐẦU 1
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI. 1
2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI 2
3. Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3

1.1 TỔNG QUAN VỀ KHOAI TÂY 3
1.1.1 Tên gọi và nguồn gốc lịch sử của khoai tây 3
1.1.2 Đặc điểm sinh trưởng và phát triển của cây khoai tây 4
1.1.3. Thành phần hóa học của khoai tây 4
1.1.4. Phân bố, sản lượng khoai tây trên thế giới 5
1.1.5. Một số nhóm khoai tây được trồng tại Việt Nam 6
1.1.6. Công dụng của khoai tây. 8
1.1.7. Các sản phẩm chế biến từ khoai tây 10
1.1.7.1.Chế biến tinh bột khoai tây 10
1.1.7.2. Chế biến Snack khoai tây 11
1.1.8. Bảo quản khoai tây sau thu hoạch 14
1.1.8.1. Các biến đổi trong quá trình bảo quản 14
1.1.8.2. Các phương pháp bảo quản khoai tây 15
1.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC VỀ KHOAI
TÂY VÀ SẢN PHẨM KHOAI TÂY CHIÊN 16
1.2.1. Nghiên cứu trong nước 16
1.2.2.Nghiên cứu ngoài nước 17
1.3. CÁC BIẾN ĐỔI CỦA KHOAI TÂY TRONG QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN 18
1.3.1.Sự hóa nâu trong rau quả và trong khoai tây 18
1.3.1.1. Cơ chế của phản ứng hóa nâu 18
1.3.1.2. Biện pháp khống chế phản ứng hóa nâu cho khoai tây 21


iii


1.3.2. Quá trình chần, hấp khoai tây 24
1.3.3. Quá trình chiên (rán) khoai tây 26
1.4. QUÁ TRÌNH LẠNH ĐÔNG VÀ TRỮ ĐÔNG KHOAI TÂY 32
1.4.1 Tổng quan 32

1.4.2. Các phương pháp lạnh đông. 32
1.4.3. Biến đổi của khoai tây trong quá trình lạnh đông và trữ đông 34
1.5 KẾT QUẢ RÚT RA TỪ TỔNG QUAN ỨNG DỤNG TRONG NGHIÊN
CỨU 35
CHƯƠNG 2:ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36
2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 36
2.1.1. Nguyên liệu chính 36
2.1.2. Nguyên liệu phụ 36
2.1.3. Dụng cụ, thiết bị 37
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 38
2.2.1. Xác định thành phần khối lượng của nguyên liệu 38
2.2.2. Xác định thành phần hóa học của nguyên liệu 39
2.2.2.1. Xác định hàm lượng chất khô của nguyên liệu bằng phương pháp
sấy ở nhiệt độ cao (Phụ lục 1) 39
2.2.2.2. Xác định hàm lượng khoáng (tro) bằng phương pháp nung (Phụ
lục 1) 39
2.2.2.3. Kết quả xác định hàm lượng đường (Phụ lục 1) 39
2.2.3. Phương pháp đánh giá cảm quan cho điểm theo TCVN 3215-79 (Phụ
lục 1) 39
2.2.4. Phương pháp phân tích vi sinh 39
2.2.5. Quy trình dự kiến sản xuất sản phẩm khoai tây dạng sợi đông lạnh
phục vụ cho món khoai tây chiên 39
2.2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 42
2.2.6.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm lựa chọn loại và khoảng nồng độ hóa
chất thích hợp cho quá trình xử lý sợi khoai tây 43
2.2.6.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm chọn nồng độ acid ascorbic thích hợp
cho xử lý sợi khoai tây 45
2.2.6.3. Bố trí thí nghiệm xác định chế độ hấp sợi khoai tây 47

iv


2.2.7. Phương pháp xử lý kết quả 49
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 50
3.1. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN CỦA NGUYÊN LIỆU 50
3.1.1. Kết quả xác định thành phần khối lượng của nguyên liệu 50
3.1.2. Kết quả xác định thành phần hóa học của nguyên liệu 50
3.1.2.1. Kết quả xác định hàm lượng chất khô của nguyên liệu bằng
phương pháp sấy ở nhiệt độ cao 50
3.1.2.2. Kết quả xác định hàm lượng tro của khoai tây bằng phương pháp
nung 51
3.1.2.3. Kết quả xác định hàm lượng đường trong khoai tây bằng phương
pháp Bertrand 52
3.2. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CÁC CÔNG ĐOẠN 52
3.2.1. Kết quả lựa chọn loại hóa chất xử lý thích hợp cho quá trình tiền xử
lý khoai tây 52
3.2.2. Kết quả ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic đến sự biến đổi màu
sắc (chỉ số L) của sợi khoai tây 55
3.2.3. Kết quả xác định chế độ hấp sợi khoai tây 57
3.3. ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH SẢN XUẤT KHOAI TÂY DẠNG SỢI ĐÔNG
LẠNH PHỤC VỤ CHO MÓN ĂN KHOAI TÂY CHIÊN 58
3.4. ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 62
3.4.1. Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm 62
3.4.2. Kết quả kiểm tra vi sinh 64
3.5. SƠ BỘ TÍNH GIÁ THÀNH SẢN PHẨM 64
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN –ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 66
4.1. KẾT LUẬN 66
4.2. ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 66
TÀI LIỆU THAM KHẢO 67

PHỤ LỤC





v


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Sự phân bố các chất trong củ khoai tây (%) 5
Bảng 1.2: Thành phần hóa học trung bình của khoai tây (%) 5
Bảng 1.3: Sản xuất khoai tây theo vùng, 2007 6
Bảng 1.4: Top sản xuất khoai tây, 2007 6
Bảng 1.5: Tình hình xuất khẩu khoai tây trên thế giới so với một số loại rau
khác 18
Bảng 1.6. Các cơ chế phản ứng hóa nâu 19
Bảng 1.7 : Thành phần một số acid béo có trong dầu 28
Bảng 1.8 : Chất chống oxy hóa cho phép sử dụng 31
Bảng 1.9: Cơ chế chống oxy hóa chất béo 31
Bảng 2.1 : Chỉ tiêu phân tích vi sinh và phương pháp kiểm nghiệm 39
Bảng 3.1. Bảng thành phần khối lượng của nguyên liệu khoai tây 50
Bảng 3.2. Kết quả xác định hàm lượng chất khô của khoai tây 51
Bảng 3.3. Kết quả xác định hàm lượng tro của khoai tây. 51
Bảng 3.4 : Chỉ số màu sắc (chỉ số L) của sợi khoai tây sau khi xử lý trong các
dung dịch 52
Bảng 3.5: Ảnh hưởng của loại hóa chất xử lý đến chất lượng cảm quan của sản
phẩm khoai tây dạng sợi chiên 54
Bảng 3.6 : Chỉ số màu sắc (chỉ số L) của sợi khoai tây sau khi xử lý trong các
dung dịch acid asorbic. 55

Bảng 3.7: Bảng tiêu chuẩn chất lượng của sản phẩm khoai tây dạng sợi đông
lạnh phục vụ cho món khoai tây chiên. 62
Bảng 3.8. Bảng tiêu chuẩn chất lượng của sản phẩm khoai tây chiên 63
Bảng 3.10 : Kết quả kiểm tra vi sinh và phương pháp kiểm nghiệm 64
Bảng 3.11: Hoạch toán chi phí sản phẩm 64






vi


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Củ khoai tây 3
Hình 1.2: Cây khoai tây 4
Hình 1.3: Giống khoai tây ruột vàng 7
Hình 1.4: Giống khoai tây Eben 7
Hình 1.5: Giống khoai tây ruột tím 8
Hình 1.6 : Tinh bột khoai tây 10
Hình 1.7 : Các loại khoai tây chiên 11
Hình 2.1: Máy đo màu cầm tay Miniscan xe plus 37
Hình 2.2: Cân phân tích AY200 38
Hình 2.3: Hệ thống tủ cấp đông gió SB6L2000 38
Hình 2.4: Sơ đồ quy trình sản xuất dự kiến 40
Hình 2.6: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 46
Hình 2.7: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3 48
Hình 3.1: Ảnh hưởng của dung dịch hóa chất đến sự biến đổi màu sắc (chỉ số
L) của sợi khoai tây 53

Hình 3.2: Sợi khoai tây không xử lý hóa chất 53
Hình 3.4: Xử lý với acid ascorbic 1.5% 53
Hình 3.3: Xử lý với Na2SO3 30ppm 53
Hình 3.5: Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic đến sự biến đổi màu sắc (chỉ
số L) của sợi khoai tây 56
Hình 3.6: Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic đến điểm cảm quan chung của
sản phẩm khoai tây chiên 56
Hình 3.7: Ảnh hưởng của thời gian hấp đến điểm cảm quan chung của sản
phẩm 57




1


MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI.
Rau, củ, quả có vai trò đặc biệt quan trọng trong chế độ dinh dưỡng của
con người. Về hàm lượng vitamin và lipid chúng không thể so sánh với các loại
thực phẩm có nguồn gốc từ động vật nhưng giá trị chính của chúng ở chỗ chúng
cung cấp cho cơ thể nhiều chất có hoạt tính sinh học cao. Đáng chú ý là rau, củ,
quả chứa nhiều muối khoáng có tính kiềm, vitamin, các chất pectin và các acid
hữu cơ. Ngoài ra trong rau, củ, quả còn có các đường tan trong nước, tinh bột và
xenlulo. Một đặc tính quan trọng của chúng là tác dụng kích thích chức năng tiết
dịch của tuyến tiêu hóa gây thèm ăn. Vì vậy rau, củ, quả là loại thực phẩm không
thể thiếu trong bữa ăn hàng ngày của con người.
Khoai tây thuộc nhóm thực phẩm cao cấp. Hàm lượng chất dinh dưỡng
trong củ khoai tây rất phong phú và đa dạng bao gồm tinh bột, protein, gluxit,
vitamin và khoáng. Đây là những yếu tố dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể con

người. Ngoài việc sử dụng khoai tây làm thực phẩm thông thường như nấu,
nướng khoai tây còn được chế biến thành nhiều dạng sản phẩm, bán thành phẩm
có giá trị như khoai tây chiên, snack khoai tây…
Với cường độ phát triển kinh tế xã hội càng cao, cuộc sống ngày càng bận
rộn, tính tiện lợi là đặc tính phù hợp với thời đại. Do đó các sản phẩm được sơ
chế, chế biến sẵn được nhiều người tiêu dùng ưa chuộng. Nắm bắt được tầm
quan trọng và cần thiết của vấn đề này, dưới sự phân công của khoa Công Nghệ
Thực Phẩm – Trường Đại học Nha Trang cùng với sự hướng dẫn của thầy
Nguyễn Anh Tuấn, em được giao đề tài “Nghiên cứu quy trình sản xuất khoai
tây dạng sợi đông lạnh phục vụ cho món khoai tây chiên”.
Nội dung đề tài gồm:
Chương 1: Tổng quan
Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Chương 4: Kết luận và đề xuất ý kiến


2


2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI
- Giúp sinh viên làm quen với công việc nghiên cứu khoa học, cách tổ
chức, bố trí thí nghiệm, bước đầu ứng dụng kiến thức đã học vào thực tế sản xuất
các mặt hàng thực phẩm.
- Mặt khác nghiên cứu quy trình sản xuất khoai tây dạng sợi đông lạnh
nhằm tận dụng nguồn nguyên liệu dồi dào vào mùa thu hoạch tạo ra sản phẩm có
giá trị dinh dưỡng cao, thời gian bảo quản lâu và đảm bảo vệ sinh an toàn thực
phẩm đáp ứng nhu cầu của thị trường, tạo nên sự đa dạng hóa sản phẩm.
3. Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
- Đa dạng hóa sản phẩm, tăng thời gian bảo quản sản phẩm.

- Rút ngắn thời gian chế biến, tiện lợi cho quá trình sử dụng.
Trong quá trình thực hiện, do lần đầu làm đề tài nên em không tránh khỏi
những sai sót, em rất mong được sự góp ý của thầy cô và bạn đọc để đề tài được
hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn!













3


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 TỔNG QUAN VỀ KHOAI TÂY
1.1.1 Tên gọi và nguồn gốc lịch sử của khoai tây [16]
- Cây khoai tây có tên khoa học là Solanum tuberosum L thuộc họ
Solanaceae, có nguồn gốc từ vùng núi Andes của Bolivia và Peru cách đây hơn
bảy ngàn năm. Mãi đến năm 1541, người Tây Ban Nha mới tình cờ phát hiện ra
những điều thú vị về cây khoai tây mà theo cách gọi của thổ dân là ”cây pap-pa”.
Sau nó được đem trồng ở nhiều nơi và nhanh chóng trở thành một cây lương thực
chủ đạo nhờ những ưu điểm của nó.

Hình 1.1: Củ khoai tây
- Cây khoai tây ở Việt Nam :
Năm 1890, một người Pháp là Giám đốc Vườn bách thảo Hà Nội đem hạt
khoai tây trồng thử ở nước ta. Do khoai tây dễ trồng, củ ăn ngon nên nó nhanh
chóng được trồng ở nhiều địa phương. Khoai tây do người Pháp mang đến và
phổ biến cách trồng nên người ta gọi là củ ”khoai tây”. Hiện nay, khoai tây được
trồng chủ yếu ở đồng bằng sông Hồng, Đà Lạt – Lâm Đồng và một vài tỉnh thành khác.


4


1.1.2 Đặc điểm sinh trưởng và phát triển của cây khoai tây [16]
Đời sống của khoai tây có thể chia làm 4 thời kì: ngủ, nảy mầm, hình
thành thân củ và thân củ phát triển.
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-
60cm. Trên thân có mọc các nhánh.
Lá kép gồm một số đôi lá chét, thường là 3-4 đôi.
Hoa màu trắng, phớt tím, có 5-7 cánh hoa lưỡng tính, tự thụ phấn.

Hình 1.2: Cây khoai tây
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 các nhánh con, đó là những đoạn thân địa sinh. Các đoạn
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.
1.1.3. Thành phần hóa học của khoai tây [1].
Thành phần hóa học của khoai tây dao động trong khoảng khá rộng tùy
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 các lát khoai tây dày 3mm cắt từ ngoài vào trong thấy sự phân bố
các chất trong củ như bảng 1.1


5


Bảng 1.1: Sự phân bố các chất trong củ khoai tây (%)
Số thứ tự lát khoai từ vỏ vào tâm
Thành
phần
1 2 3 4 5 6 7
Nước 77.4 70.4 69.7 70.4 71.3 72.9 76.3
Chất khô

22.6 29.6 30.3 29.6 28.7 27.1 23.7
Tinh bột 14.1 23.7 24.7 23.9 23.0 21.3 18.1
Protide 2.04 1.48 1.41 1.48 1.04 1.8 2.0
Nitrogen
hòa tan
0.10 0.07 0.08 0.08 0.11 0.18 0.16

Thành phần hóa học củ khoai tây dao động trong khoảng khá rộng tùy
thuộc giống, chất lượng giống, kỹ thuật canh tác, đất trồng, khí hậu…
Bảng 1.2: Thành phần hóa học trung bình của khoai tây (%)
Thành phần %
Nước
Chất khô
Tinh bột
Nitrogen
Chất xơ
Tro
Lipid
Các chất khác
75.0
25.0
18.5
2.1
1.1
0.9
0.2
2.2

1.1.4. Phân bố, sản lượng khoai tây trên thế giới
Hiện nay khoai tây đã có mặt trên 100 quốc gia, hiện là cây trồng đứng

thứ ba trên thế giới với sản lượng và diện tích không ngừng gia tăng ở khắp nơi,
trong đó Trung Quốc và Ấn Độ hiện là hai quốc gia có sản lượng khoai tây cao
nhất thế giới.


6


Bảng 1.3: Sản xuất khoai tây theo vùng, 2007
Vùng
Diện tích thu
hoạch (ha)
Số lượng (tấn)
Năng xuất
(tấn/ha)
Châu Phi 1 541 498 16 706 573 10.8
Châu Á/Châu Đại
Dương
8 732 961 137 343 664 15.7
Châu Âu 7 473 628 130 223 960 17.4
Châu Mỹ la tinh 963 766 15 682 943 16.3
Bắc Mỹ 615 878 25 345 305 41.2
Thế giới 19 327 731 325 302 445 16.8
(Nguồn: FAOSTAT)
Bảng 1.4: Top sản xuất khoai tây, 2007
Tên nước Số lượng (tấn)
Trung Quốc 72 040 000
Nga Fed 36 784 200
Ấn Độ 26 280 000
Hoa Kỳ 20 373 267

Ukraine 19 102 300
Ba Lan 11 791 072
Đức 11 643 769
Belarus 8 743 976
Hà Lan 7 200 000
Pháp 6 271 000
(Nguồn: FAOSTAT)
1.1.5. Một số nhóm khoai tây được trồng tại Việt Nam
Từ sau 1975 khoai tây trở thành một cây trồng chính trong vụ đông.
Khoai tây có trên một nghìn giống khác nhau, trong các loại dùng cho người như
một loại rau thì giống ruột vàng là ngon nhất, được trồng phổ biến hiện nay đã
được chọn lọc, nhân và giữ giống.
Khoai tây chia làm 3 nhóm chính: Khoai tây ruột vàng, khoai tây ruột trắng và
khoai tây ruột tím.


7


* Khoai tây ruột vàng:
- Đặc điểm: Thân ít nhánh, mọc tập
trung. Củ tròn bẹp số mắt nhiều và nông, ruột
vàng. Nhiều tinh bột, ăn ngon sản lượng cao.
Hiện nay, nhóm giống nay được trồng phổ
biến. Khoai tây ruột vàng có nhiều giống như:
KT2, Hồng Hà 7, Hà Lan, khoai tây Đức
(Rosant và K3207), khoai tây Trung Quốc có
VT2 và VT3, trong nước có KT-3.
Hình 1.3: Giống khoai tây ruột vàng
* Khoai tây ruột trắng:

- Khoai tây Eben:
Đặc điểm chính của giống:
+ Thời gian sinh trưởng: Giống
có tính trung bình (90-100 ngày)
+ Thân và tán lá: Cây cao
trung bình 60-70cm, có dạng thân
nửa đứng, tán lá rộng trung bình,
màu lá xanh nhạt, hoa có màu trắng. Hình 1.4: Giống khoai tây Eben
+ Củ và mầm: Củ dạng tròn, ruột củ màu trắng, vỏ củ nhẵn, mắt củ nông
màu hồng nhạt. Mầm củ to, khỏe, mỗi củ có từ 2-4 mầm.
+ Năng suất và chất lượng: Eben là giống khoai tây có tiềm năng năng
suất cao và rất ổn định qua các vụ trồng. Năng suất trung bình đạt từ 20-25 tấn/
ha. Hàm lượng chất khô đạt 20-23%.
+ Chống chịu sâu bệnh: Giống khoai tây Eben có khả năng chống bệnh
mốc sương rất tốt, tốc độ thoái hóa của giống trong điều kiện sản xuất chậm.


8


* Khoai tây ruột tím:
- Đặc điểm:
Vỏ và củ màu tím sậm, chứa gấp
10 lần chất chống oxi hóa so với khoai
tây thông thường. Khoai tây này thường
chứa ít tinh bột, hơi sượng. Khoai tây
ruột tím thường ít được trồng vì ăn
không được ngon, đậm đà bằng các
khoai khác và cho năng suất thấp. Hình 1.5: Giống khoai tây ruột tím
1.1.6. Công dụng của khoai tây.

Củ khoai tây ngày nay đã trở thành một loại thực phẩm thiết yếu cho con người.
Khoai tây có nhiều công dụng: dùng làm thực phẩm để chế biến các món
ăn ngon miệng, dùng để chữa bệnh và làm đẹp.
* Trong lĩnh vực thực phẩm
Hiện nay, trên khắp thế giới, từ khoai tây đã chế biến ra hàng trăm món ăn
khác nhau, thơm ngon, rẻ tiền và rất bổ dưỡng. Khoai tây là nguồn cung cấp
muối khoáng cho cơ thể. Nó có khả năng ngăn ngừa quá trình lão hóa hạn chế sự
phát triển của ung thư và một số bệnh khác. Nước ép củ khoai tây có tác dụng
trung hòa độ acid cao trong dạ dày, kích thích tiêu hóa và chữa viêm tuyến dịch
vị, giúp tăng cường hệ thống miễn dịch.
* Trong lĩnh vực y học
Khoai tây chữa một số bệnh sau đây:
- Đau tim: luộc củ ăn thường xuyên (kinh nghiệm dân gian Nga). Một nhà
nghiên cứu ở Ailen và Boston nghiệm thấy chế độ ăn uống nhiều khoai tây thì tỷ
lệ bệnh tim là 29% trong khi chế độ ăn không có khoai tây thì tỷ lệ bệnh tim là 42%.
- Tăng huyết áp: Hoa khoai tây sắc uống thay trà.
- Nhồi máu cơ tim: Tăng khoai tây trong khẩu phần ăn sẽ giảm được
lượng cholesterol có hại trong máu, phòng được nhồi máu cơ tim, đồng thời giảm
được nồng độ Kali trong máu vốn là nguyên nhân góp phần làm nghẽn mạch máu.


9


- Bệnh trầm cảm: ăn nhiều khoai tây kích thích cơ thể tiết ra nhiều insulin
và đưa tryptophan lên não dẫn tới tạo ra nhiều seretonin ức chế trầm cảm lo âu.
Qua nghiên cứu tiến hành ở Thủy Điển và Mỹ phát hiện thấy những người tự tử
là những người mắc chứng trầm cảm có hàm lượng seretonin ở não rất thấp.
- Bỏng, eczema, chấn thương: củ khoai tây cắt lát đắp vào vết thương.
- Béo phì: ăn khoai tây 8 tuần liền, người béo phì có thể giảm được 7kg

thể trạng.
- Người ta cho rằng khoai tây không chỉ là lương thực mà còn là dược
phẩm. Qua nghiên cứu, GS. Venket Rao, khoa dinh dưỡng trường đại học Y
Toronto, Canada cho hay trong khoai tây có nhiều chất chống oxi hóa. Nó có khả
năng ngăn ngừa lão hóa, hạn chế sự hát triển của ung thư và một số bệnh khác.
Các nghiên cứu đại học Y Harvard Mỹ đã phát hiện những người thường xuyên
ăn khoai tây có khả năng giảm ung thư tuyến tiền liệt.
- Khoai tây nhạt dễ tiêu, lành và chất bột làm giảm tiêu chảy bởi vậy khoai
tây luộc, nướng, nghiền không muối và đường là món ăn rất tốt khi bị rối loạn
tiêu hóa hay tiêu chảy nhẹ.
* Trong lĩnh vực làm đẹp:
Khoai tây có tác dụng làm sáng da mịn da, giảm mụn trứng cá làm giảm
nếp nhăn, vết thâm cung cấp độ ẩm cho da khô và mất nước.
* Sử dụng trong chăn nuôi:
Khoai tây là nguồn thức ăn cho chăn nuôi ở nhiều nước trên thế giới, nhất
là những nước có nền kinh tế phát triển như: Pháp sử dụng 3.06 triệu tấn/ năm,
Hà Lan 1.93 triệu tấn/ năm cho chế biến thức ăn cho chăn nuôi. Hàng năm số
lượng khoai tây sử dụng cho chăn nuôi chiếm khoảng 20-25% tổng sản lượng
điển hình là các nước Ba Lan (44%), Trung Quốc (34%)… (Found,1996).
* Sử dụng chế biến công nghiệp:
Khoai tây là nguồn nguyên liệu cho ngành công nghiệp chế biến tinh bột,
công nghiệp dệt, sợi, gỗ, ép, giấy và đặc biệt trong công nghiệp chế biến chất hữu
cơ (lactic, citric), dung môi hữu cơ (ethanol, butanol). Ước tính một tấn khoai tây


10


củ có hàm lượng tinh bột 17.6% chất tươi sẽ cho 112 lít rượu, 35kg acid hữu cơ
và một số sản phẩm khác. (FAO, Found,1991)

Khoai tây được dùng làm nguyên liệu chế biến rượu. tinh bột, làm bánh
trong chế biến rượu giá thành rẻ và thu được lượng rượu nhiều hơn so với các
loại ngũ cốc khác. Một ha khoai tây công nghiệp có thể sản xuất được 1000 lít
rượu, một ha yến mạch có thể thu được 260 lít. (Đường Hồng Dật,2004)
* Sử dụng trong ngành nông nghiệp
Là cây cải tạo đất, làm đất tơi xốp tăng giá trị dinh dưỡng cho đất, làm tốt
đất trồng, tăng tính vật lý của đất. Khoai tây được chăm bón nhiều nên sau khi
thu hoạch hàm lượng các chất còn lại trong đất có thể cung cấp cho các loại cây
trồng tiếp theo. (Đường Hồng Dật, 2004)
1.1.7. Các sản phẩm chế biến từ khoai tây [2], [18]
1.1.7.1. Chế biến tinh bột khoai tây








Hình 1.6 : Tinh bột khoai tây
Khoai tây là một trong những nguyên liệu thích hợp nhất và kinh tế trong
sản xuất tinh bột vì nó đáp ứng các yêu cầu quy trình công nghệ, thành phẩm có
chất lượng cao và nếu tính trên đơn vị diện tích gieo trồng thì lượng tinh bột thu
được cao gấp 3 đến 5 lần so với trồng hòa thảo.
Hiện nay nước ta chưa có quy định chính thức về tiêu chuẩn khoai tây làm
nguyên liệu sản xuất tinh bột. Tuy nhiên bất cứ cơ sở sản xuất nào để đảm bảo
chất lượng và tỉ lệ thành phần đều có quy định chất lượng nguyên liệu như:


11

- Khoai không mọc mầm.
- Hàm lượng tinh bột không dưới 14%.
- Kích thước theo chiều lớn nhất không dưới 3cm.
- Đất và tạp chất tối đa 1.5%.
- Củ nhỏ (kích thước 2-3cm) không quá 4% và củ dập nát tối đa 2%.
- Không mua khoai nhiễm bệnh thối khô hay thối ướt nhưng loại nhiễm
bệnh Phytophtora được phép tới 2%.
- Không chế biến khoai non vì tỷ lệ tinh bột thấp lại khó sản xuất
1.1.7.2. Chế biến Snack khoai tây














Hình 1.7 : Các loại khoai tây chiên
* Những lợi ích của khoai tây chiên
Khoai tây chiên là một trong những thực phẩm ăn nhẹ phổ biến nhất thế
giới. Bản than khoai tây tự nhiên chứa các giá trị quan trọng đối với protein của
con người, khoai tây còn chứa một lượng lớn các muối vô cơ như phốt pho, sắt,

carotene, 16 loại chất dinh dưỡng và vitamin.


12


*Kiểu dáng sản phẩm
Dựa vào “Các tiêu chuẩn để xếp hạng của Hoa Kỳ cho khoai tây chiên
đông lạnh” chia là làm các dạng sản phẩm:
- Sản phẩm dạng sợi cắt thẳng:bao gồm các mẫu khoai tây có dạng thon
dài với các mặt gần như song song với nhau và có các khía cắt ngang. Kiểu dáng
này được nhận dạng rõ hơn dựa vào kích thước tương đối của mặt cắt ngang của
sản phẩm, chẳng hạn như loại:
¼ x ¼ inch, 3/8 x 3/8 inch, ½ x ¼ inch, 3/8 x ¾ inch.
(1 inch = 25.4 mm)
Sản phẩm khoai tây sợi có thể cắt thẳng hoặc cắt uốn cong với tiết diện
mặt cắt ngang chủ yếu là nhỏ hơn 3/8 x 3/8 inch.
- Sản phẩm dạng lát: bao gồm các mẫu khoai tây có hai mặt gần như song
song nhau, và nếu không thì phụ thuộc vào hình dạng của củ khoai tây. Dạng sản
phẩm này cũng có thể có một số không phải dạng lát.
- Sản phẩm dạng khối: gồm những sản phẩm được cắt theo dạng hình lập phương.
- Sản phẩm dạng viên tròn: bao gồm cả hoặc gần như toàn bộ củ khoai tây.
- Các dạng khác: gồm tất cả các sản phẩm khoai tây có hình dạng, kích
thước hay các đặc điểm khác nhau với các dạng trên.
* Các yếu tố ảnh hưởng đến việc sản xuất khoai tây chiên
- Giống khoai tây:
Các loại khoai tây khác nhau có ảnh hưởng đến sản lượng chip thu được.
Mỗi giống có xu hướng phát triển một tỉ lệ về hàm lượng chất khô nào đó, nhưng
điều này có thể bị thay đổi bởi những điều kiện chiếm ưu thế trong suốt vụ mùa.
Những giống khác nhau được trồng dưới cùng một điều kiện có thể cho tổng hàm

lượng chất khô khác nhau. Những giống khoai tây thông thường đặc biệt thích
hợp cho sản xuất chip là Katahdin, Kennebec, Irish Cobbler, Norchip, Monona,
La Chipper, Superior, và (trong một số trường hợp) Russet Burbank.


13


- Độ trưởng thành khi thu hoạch:
Giai đoạn trưởng thành khi thu hoạch ảnh hưởng đến sản lượng và chất
lượng của chip cũng như ảnh hưởng đến việc giữ chất lượng và chọn điều kiện
tồn trữ khoai tây. Những củ đã trường thành đầy đủ rất thích hợp cho chip, một
phần bởi vì chúng có tỉ trọng lớn hơn và cho tỉ lệ thành phẩm cao hơn so với
khoai tây chưa trưởng thành.
- Nhân tố trồng trọt:
Có những nhân tố trồng trọt khác nhau ảnh hưởng đến khối lượng riêng
của khoai tây và sản lượng chip. Khoai tây mọc trên đất ẩm ướt thường có khối
lượng riêng nhỏ hơn. Lượng ẩm trong đất cao vào cuối mùa vụ có xu hướng làm
giảm khối lượng riêng. Bón phân nhiều, đặc biệt với nitơ thường làm giảm khối
lượng riêng.
- Hàm lượng đường khử:
Màu sắc của chip khoai tây có ảnh hưởng lớn đến sự chấp nhận của người
tiêu dùng. Màu nâu đậm không được ưa chuộng. Sự tăng màu nâu đậm trong
chip phụ thuộc vào phản ứng giữa đường khử và amino acid. Hàm lượng đường
khử thấp (< 2%) thường cho màu nâu vàng mong muốn khi chiên, nhưng với
lượng lớn đường khử sản phẩm có xu hướng trở nên tối và không hấp dẫn.
Những chip có màu tối thường hơi đắng và có mùi khét, làm giảm sự ưa thích
của người tiêu dùng.
Ngoài ra, lượng đường trong củ thấp làm giảm khả năng sinh arylamide
trong quá trình chiên.

Việc tăng hàm lượng đường đi cùng với việc giảm hàm lượng tinh bột. Nhiệt độ
càng thấp, xuống tới nhiệt độ đông lạnh, thì tỉ lệ tích lũy đường càng tăng.
Hàm lượng đường khử thường được làm giảm bằng cách bảo quản ở nhiệt độ
cao hơn trong vài tuần.
- Hàm lượng chất khô: ở mức độ vừa phải, khoảng từ 21-24% là thích hợp và
lượng nước thấp. Nếu hàm lượng chất khô thấp, nước cao sản phẩm sẽ bị mềm,


14


tốn nhiều năng lượng để loại nước. Nếu hàm lượng chất khô cao sản phẩm sẽ
cứng, dễ vỡ.
Những thành phần khác như là acid ascorbic, các acid amin cơ bản và đặc biệt là
hệ thống enzym có thể có ảnh hưởng đến màu sắc.
1.1.8. Bảo quản khoai tây sau thu hoạch [2], [3], [10], [11]
1.1.8.1. Các biến đổi trong quá trình bảo quản
* Biến đổi bên ngoài
- Một số loại nấm mốc gây nên bệnh bạc vỏ và thối củ, do vi khuẩn gây
nên bệnh thối mềm.
- Sự bay hơi nước: trong quá trình bảo quản, sự giảm hơi nước thường
xuyên xảy ra làm cho củ khoai nhăn nheo, khô héo, dẫn đến sự giảm trọng lượng
từ 5-10% tùy thời gian bảo quản và giống.
* Quá trình biến đổi của thành phần hóa học
Khi khoai tây được bảo quản, các chất dinh dưỡng thành phần hóa học
liên tục bị biến đổi, hàm lượng chất khô bị giảm.
Quá trình hô hấp: là quá trình mà các chất hữu cơ bị phân giải đến sản
phẩm cuối cùng là CO
2
và nước, đồng thời giải phóng năng lượng và O

2
. Năng
lượng sinh ra trong quá trình hô hấp làm nóng củ khoai tạo sự thích hợp cho sự
phát triển của vi khuẩn, nấm mốc, dẫn đến hư hỏng khoai nhanh chóng.
* Hiện tượng mọc mầm
Đáng lưu ý nhất là solanine - một alcaloid tương đối độc, với liều lượng
0,2 - 0,4g/kg thể trọng có thể gây chết người. Solanine có trong hạt của các quả
của cây thuộc họ Solanaceae, trong khoai tây và đặc biệt trong mầm củ khoai tây.
Chất độc này phân bố không đều: ở vỏ củ thường nhiều hơn ruột củ (trung bình
solanine trong ruột củ có khoảng 0,04 - 0,07g và trong vỏ là 0,30 - 0,55g/kg), và
đặc biệt nhiều là khoai tây mọc mầm, lúc mọc mầm là thời kỳ chứa nhiều
solanine nhất, có thể đến 1,34g/kg.
Bảo quản khoai tây dài ngày trong môi trường nhiệt độ, độ ẩm cao khoai
tây có thể mọc mầm. Đây là hiện tượng sinh lý tất yếu. Nẩy mầm được coi như là


15


một dạng hư hỏng, vì ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm như: hàm lượng
gluxit và một số chất khác giảm, hình thành chất độc (Solanin) không ăn được.
Vì vậy, chống nảy mầm được coi là một giải pháp bảo quản khoai tây.
* Sử dụng hóa chất chống nảy mầm:
+ M-1 là este metylic của axit α- naptilaxetic (C10H7CH2COOH) được
dùng để triệt mầm khoai tây. Người ta dùng M1 ở dạng bột với hàm lượng 3,5%
trộn với đất sét mịn rắc lên khoai (3 kg bột M1 cho một tấn khoai tây). Hơi este
metylic của axit α- naptilaxetic bốc ra từ từ và liên tục thấm lên bề mặt khoai tây.
Hóa chất này chỉ kìm hãm sự tạo thành mầm mà không diệt mầm nên cần
xử lý nấm trước. Sau khi xử lý M1 đúng liều nếu xếp rải ra không khí một thời
gian thì dư lượng hóa chất trên bề mặt khoai sẽ bay hơi đi và khoai sẽ tiếp tục

mọc mầm.
+ MH-40 (hdrazit axit maleic) cũng dùng để chống nảy mầm. Nó có tác
dụng mạnh đến điểm sinh trưởng của rau quả. Người ta dùng dung dịch 0,25%
của muối natri MH-40 phun lên cây ngoài đồng ruộng 3-4 tuần trước khi thu
hoạch. Mỗi hecta cần 1000 lít dung dịch. Không nên phun quá sớm hoặc quá muộn.
+ CIPC (clorofam, 3-clo-izopropyl phenyl cacbamat) được dùng dạng
sương mù hay dạng hạt.
+ IPC (profam, izopropyl phenyl cacbamat) dùng riêng hoặc kết hợp với CIPC.
+ Người ta còn dùng rượu nonilic để chống nảy mầm cho khoai tây. Dưới
tác dụng của hơi nonanol các mầm khoai tây mới nhú sau 13-15 ngày sẽ bị đen
rồi khô đi. Nhưng cứ hai tuần phải xử lý một lần và nhiệt độ tồn trữ khoai tây
không dưới 8
0
C.
1.1.8.2. Các phương pháp bảo quản khoai tây
Tổng số tổn thất ước lượng sau thu hoạch của khoai tây từ 35-100%, do
đó ta phải có phương pháp bảo quản cho phù hợp.
* Bảo quản bằng cát khô
Đây là biện pháp kỹ thuật đơn giản, rẻ tiền có hiệu quả, phù hợp với quy
mô hộ gia đình. Sau 5 tháng bảo quản tỷ lệ hao hụt dưới 10%. Biện pháp này dựa


16


vào tác dụng bảo quản của CO
2
thải ra trong quá trình hô hấp bản thân khoai tây
được khối cát giữ lại. Cát còn giữ lại cả hơi nước hô hấp, do đó còn làm khoai
tây được tươi không bị nhăn nheo, khô héo.

+ Cách thực hiện: Trải một lớp cát khô, sạch dày 20-30cm trên bề mặt sàn
khô rồi để một lớp khoai tây, trên lớp khoai tây lại phủ một lớp cát dày 5cm. Cứ
một lớp khoai tây lại có một lớp cát như vậy, đến khi xếp được 10 lớp khoai tây
thì phủ một lớp cát dày 30cm lên trên. Xung quanh đóng khoai tây- cát dùng
gạch quây lại.
* Bảo quản bằng kho lạnh
Phương pháp này làm tỷ lệ hao hụt trong quá trình bảo quản nguyên liệu
xuống dưới 10%, tăng năng suất thu hoạch từ 10% - 15% so với trước. Trong kho
có điều kiện thông gió tích cực, khoai có thể để thành đống cao đến 4m, nhiệt độ
duy trì 1-3
0
C, RH 85-95%.
Khi tồn trữ khoai trong thùng chứa, có thể xếp thùng khoai cao 3-4m, giữa
các lớp các thùng có khe hở 5-10cm để thông thoáng. Nhiệt độ trong kho 2-3
0
C
RH 85-95%.
Tồn trữ như vậy có thể cất giữ trong 5-8 tháng.
Trong trường hợp không có kho lạnh có thể cất giữ khoai ở kho thường
(kho mát, thoáng) nhưng khoai đã được xử lý hóa chất, chiếu xạ hay bọc sáp.
1.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC VỀ
KHOAI TÂY VÀ SẢN PHẨM KHOAI TÂY CHIÊN
1.2.1. Nghiên cứu trong nước [18]
Ở Việt Nam, ngành chế biến khoai tây mới xuất hiện chưa được 10 năm,
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
rán, khoai tây chiên giòn với các thương hiệu Zon Zon, Snack, Bim Bim
Tuy nhiên chưa có nhiều nghiên cứu về khoai tây chủ yếu là sản xuất các
sản phẩm khoai tây ở mức độ bán buôn, bán lẻ như phân phối tại các nhà hàng,
siêu thị, chợ thành…

17


Tại Việt Nam, các sản phẩm chip khoai tây đã không còn lạ lẫm nữa.
Công ty đi đầu phải nói tới PEPSICO Việt Nam. Snack khoai tây Poca cao cấp là
kết quả của một chương trình đầu tư dài hạn của PEPSICO Việt Nam trong đó
snack được sản xuất từ nguyên liệu củ khoai tây tươi gieo trồng ngay tại Việt
Nam để đảm bảo hương vị, dinh dưỡng và sự tươi ngon của sản phẩm. Bắt đầu
lập kế hoạch từ năm 2005 đến tháng 3 năm 2006, PEPSICO Việt Nam đã hợp tác
với Viện Khoa học Kỹ thuật nông nghiệp miền Nam và Trung tâm nghiên cứu
khoai tây, rau và hoa Đà Lạt để thực hiện chương trình phát triển giống khoai tây
chế biến công nghiệp tại Lâm Đồng. Ngoài dự án phát triển dòng sản phẩm chip
khoai tây của PEPSICO VN, trên thị trường cũng có những sản phẩm nhiều hứa
hẹn như Sachi của công ty Kinh Đô, O’star của công ty Orion Việt Nam
1.2.2.Nghiên cứu ngoài nước
Đã có một số nghiên cứu ngoài nước về khoai tây và các sản phẩm từ
khoai tây.
Gorun và Potapow (127) cho rằng chần lát khoai tây với nước lạnh kết quả
trung bình là giảm 42.5% hàm lượng đường trong khoai tây. Nước nóng giảm
một lượng đường là 66.3% .
Lisinska và Arciszewska cho rằng chần thời gian ngắn trong nước ấm thì
ảnh hưởng màu sắc và chất lượng dầu ít bị ảnh hưởng nhiều hơn khi chần trong
thời gian dài. Theo thực nghiệm là nhiệt độ của nước tốt nhất là 73
0
C thời gian
<5 phút.
Khoai tây có nhiều giá trị sử dụng nó không chỉ được tiêu thụ nhiều trong
nước, mà còn được xuất khẩu đi nhiều nước khác nhau trên thế giới.

18


Bảng 1.5: Tình hình xuất khẩu khoai tây trên thế giới so với một số loại rau khác.
Loại rau
Tỷ trọng trong tổng kim
ngạch xuất khẩu rau
1991-2001
Tốc độ tăng trưởng kim
ngạch xuất khẩu rau
1999-2001
Cà chua nghiền 1.6 5.9
Cà chua tươi 4.3 4.5
Khoai tây đông lạnh 2.8 11.2
Khoai tây tươi 2.2 0.7
Dưa chuột 1.2 3.7
Hành khô 1 4.4
Qua bảng 1.5 cho thấy trong nhóm rau cao cấp, khoai tây giữ vị trí hàng
đầu tương đương với vị trí của cà chua về tỷ trọng kim ngạch xuất khẩu năm
2000-2001. Tuy nhiên tốc độ tăng trưởng kim ngạch xuất khẩu của khoai tây tươi
thấp hơn so với các loại rau khác.(Tạ Thị Cúc, 2007).
Ngày nay, khoai tây đã được các nhà khoa học nghiên cứu ra nhiều các
loại giống mới ít sâu bệnh có giá trị và năng suất cao. Khoai tây chủ yếu được
đưa vào chế biến món ăn trực tiếp cho người, gia súc hoặc có một số sản phẩm
đã qua gia công chế biến có giá trị cao, làm nguyên liệu cho công nghiệp chế
biến, làm thuốc chữa bệnh. Bên cạnh đó còn sử dụng làm dược phẩm và mỹ phẩm.
1.3. CÁC BIẾN ĐỔI CỦA KHOAI TÂY TRONG QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN
1.3.1.Sự hóa nâu trong rau quả và trong khoai tây [4], [8], [14], [15],[19]

1.3.1.1. Cơ chế của phản ứng hóa nâu
Phản ứng hóa nâu trong thực phẩm xảy ra rộng rãi do chế biến hay do tổn
thương cơ học. Chúng là những thay đổi quan trọng do làm biến đổi tính chất
màu, mùi và giá trị dinh dưỡng. Trong nhiều trường hợp như rau, củ, quả lạnh
đông hay sấy khô sự hóa nâu thường không mong muốn do nó làm thay đổi màu
mùi và biểu hiện xấu làm giảm giá trị dinh dưỡng của thực phẩm. Nếu biết cơ
chế phản ứng hóa nâu ta có thể ngăn chặn hoặc kiểm soát phản ứng. Đây là việc