Ứng dụng của axit phenyllactic trong bảo quản khoai tây chế biến tối thiểu

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

Đề tài: ỨNG DỤNG CỦA AXÍT PHENYLLACTIC
TRONG BẢO QUẢN KHOAI TÂY
CHẾ BIẾN TỐI THIỂU

Giáoviênhướngdẫn : ThS. Bùi Kim Thúy
Sinhviênthựchiện

: Phạm Minh Tuấn

Lớp

: 11-04

Hà Nội - 2015


VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

Đềtài: ỨNG DỤNG CỦA AXÍT PHENYLLACTIC
TRONG BẢO QUẢN KHOAI TÂY
CHẾ BIẾN TỐI THIỂU

Giáoviênhướngdẫn : ThS. Bùi Kim Thúy

Sinhviênthựchiện

: Phạm Minh Tuấn

Lớp

: 11-04

Hà Nội - 2015


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan toàn bộ kết quả trong khóa luận là do tôi trực tiếp thực
hiện. Các số liệu và kết quả trong khóa luận được công bố là hoàn toàn trung thực,
chính xác và chưa được công bố ở bất kì công trình nào khác.

HàNội, ngày15 tháng 5 năm 2015
Sinhviên

Phạm Minh Tuấn


LỜI CẢM ƠN
Trước hết tôi xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Th.S Bùi Kim Thúy – Viện cơ điện
nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch, là người đã hướng dẫn tận tình, giúp đỡ và
tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài cũng như hoàn
thành luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo khoa công nghệ sinh học đã giúp đỡ
tôi trong 4 năm học vừa qua.
Qua đây, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới gia đình, bạn bè và các anh

chị trong phòng thí nghiệm đã giúp đỡ, động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện và
hoàn thành bài luận văn này.

HàNội, ngày15 tháng 5 năm 2015
Sinhviên

Phạm Minh Tuấn


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1
1.TỔNG QUAN .......................................................................................................... 3
1.1.Giới thiệu về khoai tây ........................................................................................ 3
1.1.1.Nguồn gốc ............................................................................................. 3
1.1.2.Đặc điểm ............................................................................................... 3
1.1.3.Giá trị của khoai tây ............................................................................... 3
1.1.4.Tình hinh sản xuất và tiêu thụ................................................................. 5
1.1.5.Các phương pháp bảo quản .................................................................... 6
1.2.Khoai tây chế biến tối thiểu ............................................................................... 11
1.2.1.Khái niệm chung về chế biến tối thiểu .................................................. 11
1.2.2.Tình hình nghiên cứu về công nghệ chế biến tối thiểu khoai tây trên thế giới .. 13
1.2.3.Tình hinh nghiên cứu chế biến tối thiểu khoai tây trong nước. ............... 17
1.3.Axit phenyllactic (PLA) .................................................................................... 17
1.3.1.Đặc tính và vai trò ............................................................................... 17
1.3.2.Cơ chế tổng hợp................................................................................... 18
1.3.3.Tình hinh nghiên cứu và sản xuất ......................................................... 20
1.3.4.Ứng dụng của axit phenyllactic ............................................................ 22
2.VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................... 23
2.1.Vật liệu nghiên cứu ........................................................................................... 23
2.2.Dụng cụ và hóa chất nghiên cứu ........................................................................ 23

2.2.1.Hóa chất nghiên cứu ............................................................................ 23
2.2.2.Thiết bị, dụng cụ .................................................................................. 23
2.2.3.Môi trường sử dụng ............................................................................. 23
2.3.Nội dung nghiên cứu ......................................................................................... 24
2.3.1.Đánh giá ảnh hưởng của PLA tới chất lượng vi sinh của khoai tây CBTT ....... 24
2.3.2.Nghiên cứu ảnh hưởng của PLA tới chất lượng hóa lý của khoai tây CBTT .... 24
2.3.3.Nghiên cứu ảnh hưởng của PLA tới chất lượng cảm quan của khoai tây CBTT . 24
2.4.Phương pháp nghiên cứu ................................................................................... 25


2.5.Phương pháp bố trí thí nghiệm .......................................................................... 26
2.5.1.Phương pháp xác định các chỉ tiêu ........................................................ 26
2.5.2.Phương pháp xử lý số liệu .................................................................... 29
3.KẾT QUẢ THẢO LUẬN ...................................................................................... 30
3.1.Ảnh hưởng của PLA tới sự phát triển của vi sinh vật trong sản phẩn khoai tây
CBTT ...................................................................................................................... 30
3.2.Ảnh hưởng của PLA tới sự phát triển của nấm men, nấm môc trong bảo quản
khoai tây CBTT....................................................................................................... 31
3.3.Ảnh hưởng của PLA tới chất lượng hóa lý của khoai tây ................................... 33
3.3.1.Ảnh hưởng của PLA đến màu sắc của khoai tây .................................... 33
3.3.2.Ảnh hưởng của PLA tới độ cứng của khoai tây chế biến tối thiểu .......... 34
3.3.3.Ảnh hưởng của PLA tới hàm lượng chất khô hòa tan tổng số của khoai tây
(0Bx)

36

3.4.Ảnh hưởng của PLA tới chất lượng cảm quan ................................................... 37
4.KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................... 40
4.1.Kết luận ............................................................................................................. 40
4.2.Kiến nghị........................................................................................................... 40

TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 41
PHỤ LỤC .................................................................................................................. 44


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
CNSTH

:

Công nghệ sau thu hoạch

CBTT

:

Chế biến tối thiểu

CT

:

Công thức

MAP

:

Bao gói khí quyển cải biến

TCVN

:

Tiêu chuẩn Việt Nam

PLA

:

Axit phenyllactic

LAB

:

Lactic acid bacteria

cs

:

Cộng sự

ĐC

:

Đối chứng

PVC

:

Polyvinylclorua

VSV

:

Vi sinh vật

CTTN

:

Công thức thí nghiệm


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng trong 100 gam khoai tây nguyên liệu.
Bảng 1.2: Sản lượng khoai tây thế giới từ năm 1991 đến 2007
Bảng 1.3: Sản xuất khoai tây ở một số vùng trên thế giới năm, 2007
Bảng 3.6. Điểm trung bình có trọng lượng ở các chỉ tiêu của mẫu khoai tây chế biến
tối thiểu


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Rau quả chế biến tối thiểu
Hình 1.2: Sơ đồ quy trình chế biến tối thiểu khoai tây
Hình 1.3. Cấu trúc phân tử của phenyllactic acid

Hình 1.4. Cơ chế sinh tổng hợp phenyllactic acid
Hình 2.1: Sơ đồ quy trình công nghê xử lý khoai tây chế biến tối thiểu
Hình 3.1. Sự thay đổi của tổng số vi khuẩn hiếu khí trong khoai tây chế biến tối
thiểu
Hình 3.2. Tổng số nấm men, nấm mốc trong khoai tây chế biến tối thiểu
Hình 3.3. Sự biến đổi màu sắc của khoai tây do tác động của PLa khác nhau trong
quá trình bảo quản
Hình 3.4. Sự thay đổi độ cứng của khoai tây sau 20 ngày
Hình 3.5. Sự thay đổi về hàm lượng chất khô hoà tan tổng số của khoai tây


MỞ ĐẦU
Đặt vấn đề
Khoai tây là một loại cây trồng vụ đông có giá trị dinh dưỡng, giá trị kinh tế
cao, sản lượng lớn.Khoai tây có thời gian sinh trưởng ngắn, tính thích ứng rộng, nên
được trồng ở khắp vùng miền trên cả nước.Thành phần dinh dưỡng của khoai tây
tương đối toàn diện. Nó không chỉ là loại lương thực có thể thay thếđược các loại
ngũ cốc mà còn là một loại thực phẩm, một loại rau củ tương đối thông dụng trong
các bữa ăn gia đình, nhà hàng, hội nghị. Với vai trò đặc biệt quan trọng đó, khoai
tây được gọi là “vua của các loài thực vật” và liên hợp quốc quyết định chọn năm
2008 là năm quốc tế về khoai tây.
Chất lượng cuộc sống ngày càng được cải thiện, cùng với nhận thức của
người tiêu dùng về vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm ngày càng nâng cao thì việc sử
dụng thực phẩm sạch nói chung và rau quả nói riêng ngày càng được chú ý, nó đã
trở thành một vấn đề cấp bách trong toàn xã hội. Một hướng đi mới được áp dụng ở
nhiều nước trên thế giới, cũng như ở Việt Nam là sử dụng phương pháp sinh học
trong bảo quản thực phẩm.Một trong chất bảo quản sinh học mới có nhiều triển
vọng được quan tâm nghiên cứu hiện nay là axit phenyllactic (PLA). PLA được sản
xuất bởi các chủng Lactobacillus được chứng minh là rất an toàn cho người sử dụng.
Nó cũng được chứng minh là có phổ kháng vi sinh vật khá rộng, nó có hoạt tính

kháng lại nhiều loại vi khuẩn, nấm mốc gây hại cho nông sản, thực phẩm. Do đó,
việc ứng dụng PLA đang được nhiều người quan tâm.
Ở Việt Nam, rau quả chế biến tối thiểu là một xu thế mới và sẽ là tất yếu theo
quá trình phát triển của xã hội, các sản phẩm này ngày càng được người tiêu dùng
ưa thích. Tuy nhiên rau quả tươi được chế biến tối thiểu thường trải qua các công
đoạn bóc vỏ, cắt gọt, rửa sạch, bỏ lõi, tạo hình và bao gói mà không qua khâu nấu
chín. Các biện pháp ổn định trạng thái cơ lý và vi sinh vật khác nhau được áp dụng
ở một số công đoạn nhằm duy trì chất lượng và đảm bảo các yêu cầu vệ sinh an toàn
thực phẩm. Việc duy trì chất lượng của sản phẩm qua chế biến tối thiểu, đặc biệt là
chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm là hết sức cần thiết mặc dù gặp khó khăn lớn
do sự biến đổi chất lượng và sự phát triển của vi sinh vật diễn ra nhanh. Việc khắp
phục và giải quyết các khó khăn này chính là khâu quan trọng và quyết định sự
1


thành công của các công nghệ chế biến tối thiểu.
Trước những nhu cầu của thực tiễn, Viện Cơ điện Nông nghiệp và Công
nghệ sau thu hoạch đã đề xuất chủ trì thực hiện đề tài cấp nhà nước: “Nghiên cứu
công nghệ sản xuất phenyllactic acid từ vi khuẩn lactic phục vụ bảo quản nông sản
và thực phẩm” và đã được Bộ Công Thương chấp thuận phê duyệt thực hiện từ năm
2010. Viện đã nghiên cứu sản xuất thành công chế phẩm axít phenyllactic và bước
đầu ứng dụng sơ chế, bảo quản được một số loại nông sản, thực phẩm như quả cam
tươi, nước dứa và dứa cắt. Để đánh giá khả năng ức chế của các vi khuẩn, nấm mốc
gây thối hỏng trên nông sản phẩm của chế phẩm PLA sản xuất được và thử nghiệm
bảo quản thêm một số nông sản thực phẩm bằng PLA ở qui mô phòng thí nghiệm,
chúng tôi thực hiện đề tài: “Ứng dụng của axit Phenyllactic trong bảo quản khoai
tây chế biến tối thiểu”
Mục đích và yêu cầu đề tài
Mục đích
Đánh giá hiệu quả bảo quản của chế phẩm PLA kết hợp với một số phụ gia

khác đối với khoai tây trong quy trình chế biến tối thiểu.
Yêu cầu
- Xác định được khả năng ức chế của PLA đối với một số vi khuẩn, nấm mốc
gây thối hỏng khoai tây CBTT.
- Xác định được ảnh hưởng của PLA tới chất lượng khoai tây CBTT trong
bảo quản.

2


1. TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu về khoai tây
1.1.1. Nguồn gốc
Cây khoai tây tên khoa học là solanum tuberosum L. thuộc họ solanaceae, có
nguồn gốc từ vùng Andes của Bolivia và Peru. Chúng được đem tới Tây Ban Nha
và châu Âu vào cuối thế kỉ XVI, loại cây này nhanh chóng thích nghi và sớm thành
một thực phẩm chính tại thời điểm mà dân số tăng nhanh. Từ châu Âu chúng được
đem tới mọi nơi trên thế giới.
Ở Việt Nam, một người Pháp mang hạt khoai tây sang nước ta và trồng thử
vào năm 1980. Do khoai tây dễ trồng, củ ăn ngon, nên nó mau chóng được trồng ở
nhiều địa phương trong cả nước.
1.1.2. Đặc điểm
Khoai tây (Solanum tuberosum) là một loại cây thảo mộc một mùa. Trong
sản suất, khoai tây là cây trồng vụ đông, nhiệt độ tối ưu cho sự phảt triển của cây từ
10-180C. Phần cho giá trị thương mai của cây khoai tây là củ khoai, củ là phần
phình to của thân chìm phía dưới mặt đất. Chỗ phình to là do sự di chuyển, tổng
hợp và sự trữ carbohydrat của phần phía trên của cây. Dựa vào phần thân cây và lá
ở trên người ta có thể biết được lúc nào thu hoạch được củ.
1.1.3. Giá trị của khoai tây
1.1.3.1. Giá trị dinh dưỡng

Khoai tây là một loại thực phẩm phổ biến, giàu cacbohydrat. Khoai tây mới
thu hoạch chứa khoảng 80% nước và 20% chất khô. Trong đó có khoảng 60-80%
chất khô là tinh bột. Trong khoai tây có một lượng nhỏ tinh bột “xơ” nhưng rất quan
trọng, nó có khả năng kháng lại enzim tiêu hoá trong dạ dày và ruột non do đó nó
còn nguyên vẹn trong ruột. Tinh bột này có tác dụng sinh lý và như là chất xơ rất có
lợi cho sức khoẻ.

3


Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng trong 100 gam khoai tây nguyên liệu
Thành phần

Hàm lượng (%)

Thành phần

Hàm lượng (%)

Năng lượng

80 kcal (320 kJ)

Vitamin B6

0,25 mg

Carbohydrat

19 g

Vitamin C

20 mg

+ Tinh bột

15 g

+ Chất xơ tiêu hóa

2,2 g

Chất béo

0,1 g

Canxi

12 mg

Protein

2g

Sắt

1,8 mg

Nước

75 g

Magie

23 mg

Vitamin B1

0,08 mg

Photpho

57 mg

Vitamin B2

0,03 mg

Kali

421 mg

Vitamin B3

1,1 mg

Natri

6 mg

Hàm lượng protein của khoai tây tương tự như của ngũ cốc và cao hơn hẳn
so với các loại rau ăn rễ và củ khác. Trong củ khoai tây có 2% protein bao gồm cả
lysine nên phối hợp tốt với ngũ cốc. Trong protein khoai tây có một số axít amin tự
do và các chất kiềm purin.
Khoai tây ít béo, chứa nhiều các chất dinh dưỡng vi lượng, đặc biệt là
vitamin C. Ngoài ra khoai tây còn là nguồn vitamin B1, B3, b^ và các khoáng chất
như kali, magie, photpho, axit pantothenic và vitamin B2.
1.1.3.2. Giá trị dược liệu
Khoai tây có khả năng ngăn ngừa quá trình lão hóa, hạn chế sự phát triễn của
ung thư và một số bệnh khác.
Củ khoai tây tươi có tác dụng trung hòa độ axit cao trong dạ dày, kích thích
tiêu hóa và chưa viêm tuyến dịch vị.
Những nghiên cứu gần đây còn cho thấy khoai tây rất giàu sterol, giúp tăng
cường khả năng miễn dịch cho cơ thể, có tác dụng làm chẩm sự tấn công của
HIV/AIDS.

4


1.1.3.3. Giá trị công nghiệp
Trong công nghiệp thực phẩm khoai tây có thể chế biến thành nhiều thực
phẩm có giá trị thương mại cao như: Khoai tây chiên, sup khoai tây, miến, mì ăn
liền, bánh, mứt, kẹo. Ngoài ra khoai tây còn có giá trị làm thức ăn cho gia súc, gia
cầm, v.v… Trong các lĩnh vực khác khoai tây còn có thể dùng để chế biến cồn, làm
cao su nhân tạo, nước hoa, phim ảnh, v.v.
1.1.4. Tình hinh sản xuất và tiêu thụ
1.1.4.1. Tình hinh sản xuất và tiêu thụ khoai tây trên thế giới
Bảng 1.2: Sản lượng khoai tây thế giới từ năm 1991 đến 2007
1991

1993

1995

1997

Nước

Phát triển
Đang phát
triển
Thế giới

1999

2001

2003

2005

2007

Triệu tấn
183,13 199,31 177,47 174,63 165,93 166,94 160,97 159,99 155,53

84,86 101,95 108,50 128,72 135,15 145,92 152,11 160,12 165,13

257,25 301,27 285,97 303,36 301,08 312,86 313,09 320,11 320,67

Sản lượng khoai tây ở các nước đang phát triển đang tăng nên nhanh chóng, từ
84,86 triệu tấn năm 1991 lên tới 165,13 triệu tấn năm 2007. Trong khi đó sản lượng
khoai tây ở các nước phát triển lại có xu hướng giảm dần từ 183,13 triệu tấn năm
1991 xuống còn 155,53 triệu tấn năm 2007. Nguyên nhân là do diện tích khoai tây
ngày càng bị thu hẹp ở các nước phát triển.

5


Bảng 1.3: Sản xuất khoai tây ở một số vùng trên thế giới năm, 2007
Khu vực

Diện tích thu hoạch

Sản lượng (triệu tấn)

(hecta)

Năng suất
(tấn/ha)

Châu Phi

1 503 145

16, 30

10,84

Châu Á

8 742 257

137, 14

15,68

Châu Âu

7 439 553

128, 60

17,28

Mỹ La TInh

962 494

15, 98

16,60

Bắc Mỹ

614 972

22, 62

40,63

Thế giới

19 262 421

320, 67

16,64

Châu Âu và châu Á là nơi sản xuất ra lượng khoai tây chủ yếu của thế giới,
theo ước tính chiếm hơn 80% lượng khoai tây năm 2007. Năm 2007, Trung Quốc là
quốc gia đứng đầu về lượng khoai tây trên thế giới (72 triệu tấn) sau là Nga, Ấn Độ.
1.1.4.2. Tình hinh sản xuất và tiêu thụ khoai tây trong nước
Sản xuất khoai tây ở Việt Nam đạt đỉnh điểm vào năm 1979, diện tích khoai
tây kỉ lục là 75,5 nghìn ha, sau đó diện tích khoai tây ngày càng bị thu hẹp. Nhu cầu
về khoai tây cũng như sản xuất loại cây này bắt đầu phát triển mạnh mẽ trở lại từ
năng 1998. Đến nay, khoai tây ở Việt Nam có diện tích khoảng 35-37 nghìn ha và
sản lượng ước tính đạt 420-450 nghìn tấn. Trong đó 90% khoai tây được trồng ở các
rỉnh phái bắc còn lại là ở Lâm Đồng. Với sản lượng này, Việt Nam đáp ứng được
50% nhu cầu tiêu thụ trong nước, phần thiếu hút còn lại chủ yếu nhập từ Trung
Quốc. Tuy nhiên theo dự bào chiến lược của FAO, trong thế kỉ 21 này khi mức sống
của con người tang lên thì như cầu sử dụng khoai tây sẽ tang lên rất nhiều. Với
chiều hướng này thì khoai tây còn bước tiếp trên hành trình nông nghiệp Việt Nam.
1.1.5. Các phương pháp bảo quản
1.1.5.1. Bảo quản trên giàn
Bảo quản trên giàn là phương pháp bảo quản đơn giản nhất, được áp dụng ở
nước ta trong phạm vi gia đình và hợp tác xã với khối lượng không lớn lắm.
Giàn làm bằng gỗ, tre, nứa, có nhiều tầng, mỗi tầng có phên để chứa khoai.
Khoảng cách chiều cao giữa các tầng là 30-40 cm. Kích thước giàn tùy thuộc vào

6


kho và thuận tiện cho việc xếp và kiểm tra. Cấu trúc kho phải đảm bảo không dột,
thoáng, cách nhiệt tốt nhưng phải tối. Đảm bảo thoáng gió cho mọi giàn.
Trước khi khoai nhập kho phải vệ sinh kho giàn và sát trùng. Có thể sử dụng
các thuốc sát trùng sau: nước vôi 2-2,5 kg trong 10 lít nước, thêm dung dịch nước
sunfat 3%, DDVPO 3 %, manation 0,3 % với lượng 5-7 lít/100m2. Phun bằng bình
phun, khắp tường, nền, trần nhà và các dụng cụ trong kho.
Để chống mốc cho giàn tre, gỗ nên phun dung dịch sunfat đồng. Sau 2-3
ngày khi kho và giàn khô thì xếp khoai lên giàn. Chú ý loại những củ đã mắc bệnh
hoặc xây sát nhiều. Khoảng 10 ngày đầu chỉ nên xếp 2-3 lớp để đảm bảo thoáng
không khí vào mọi củ. Nên mở cửa kho để ánh sáng và thoáng gió tự nhiên tốt với
mục đích làm cho bề mặt khoai khô, vết thương chóng lành và tạo một lượng nhỏ
solanin để tăng sức đề kháng của củ. Như vậy, kho nên làm theo hướng gió có gió
thoáng tự nhiên. Sau giai đoạn này, tăng số lớp khoai lên 4-5 để tiết kiệm diện tích
bảo quản. Hàng tuần phải kiểm tra để loại trừ kịp thời những củ thối.
1.1.5.2. Bảo quản trong điều kiện thông gió cưỡng bức
Trong bảo quản không thông gió, khoai hô hấp mạnh, thải ra một lượng
nhiệt khá lớn, lượng oxy trong đống khoai giảm tăng lượng khí CO2 đồng thời độ
ẩm không khí tăng, gây hiện tượng ngưng tụ hơi nước làm vỏ khoai ướt, làm cho
khoai chóng thối.
Theo Metlixki, khi bảo quản 500 tấn khoai ở nhiệt độ 15-200C lượng
nhiệt thoát ra hàng ngày khoảng 156000kcal và 156kg nước. Để khắc phục hiện
tượng ngưng tụ nước và khí CO2 trong đống khoai khi bảo quản khối lượng lớn cần
áp dụng phương pháp thông gió cưỡng bức ….
Nhờ có hệ thông gió cưỡng bức đã giải thoát được nhiệt, ẩm và khí CO2
do quá trình hô hấp sinh ra, tránh được hiện tượng đọng nước trên bề mặt củ làm
cho khoai mau bị thối, tạo điều kiện cho khoai chóng tạo ra vỏ mới. Ngoài ra kho
được xây ngầm dưới mặt đất nên ít ảnh hưởng do biến động của thời tiết.

1.1.5.3. Bảo quản khoai tây bằng cát khô
Biện pháp bảo quản khoai tây bằng cát khô rất có hiệu quả. Sau khi bảo quản
5 tháng, củ không bị mọc mầm, không bị teo tóp do mất nước, tỷ lệ hao hụt dưới
10%. Quy trình bảo quản đơn giản, phù hợp với quy mô hộ gia đình.
7


• Chuẩn bị vật dụng, hoá chất xử lý: Bảo quản khoai tây bằng cát cần sử dụng
một số hoá chất xử lý chống nảy mầm, chống nấm, diệt trừ vi khuẩn như MH, VBC,
CBZ (Carbendazim), EM. Lượng dùng để xử lý bảo quản 1 tấn củ khoai tây: 200 g
CBZ, 100 g MH, 3 lít chế phẩm EM, 2 khối (m3) cát.
• Xử lý trước thu hoạch: Trước thu hoạch 2 - 3 tuần, phun hỗn hợp dung dịch
MH 0,2% và VBC 0,2% vào ruộng khoai tây. Phun vào buổi sáng sớm hoặc chiều
muộn, phun ướt lá cây, lượng phun khoảng 30 lít/sào Bắc Bộ. Việc dùng những hoá
chất này xử lý nhằm ức chế củ khoai tây nảy mầm và tiêu diệt nấm bệnh cho củ
trước khi thu hoạch và bảo quản.
• Thu hoạch và vận chuyển: Chọn ngày nắng ráo để thu hoạch. Thu hoạch
khoai phải nhẹ nhàng, tránh tối đa các tác động cơ giới gây trầy xước củ.Sau khi dỡ,
phải xếp khoai vào rổ, thúng, sọt để vận chuyển, không nên trút từ sọt này sang sọt
khác dễ làm trầy xước. Không đựng khoai và vận chuyển khoai trong bao tải. Xử lý
hồi phục củ.Khoai tây có khả năng phục hồi các mô bị trầy xước sau 1 - 2 tháng thu
hoạch. Sau khi thu hoạch, dàn khoai tây trên nền gạch khô ráo theo lớp dày 30 -40
cm, trên cùng phủ lớp rơm khô 40 - 50 cm, duy trì trong 3 tuần. Lưu ý việc xử lý
hồi phục củ nên tiến hành trong nhà thoáng nhưng không có gió để tránh làm củ mất
nước.
• Xử lý chống nấm và chống nảy mầm cho củ:Dàn khoai tây thành lớp dày 10
- 15 cm, pha hỗn hợp Carbendazim 0,2% và MH 0,2%, dùng bình bơm phun ướt củ.
Việc xử lý cũng có thể làm bằng cách cho khoai tây vào túi lưới (hoặc rổ), ngâm
vào dung dịch Carbendazim 0,2% và MH 0,2% trong 5 phút, sau đó hong khô củ.
Khoai tây cần hong khô tự nhiên rồi tiếp tục xử lý các giai đoạn sau.

• Xử lý cát:Dùng cát khô trong bảo quản khoai tây là để giảm sự bay hơi nước
của khoai, tránh sự lây nhiễm do thối hỏng giữa các củ khoai và tạo môi trường tiểu
khí hậu có nồng độ CO2 cao xung quanh mỗi củ khoai tây nhằm giảm cường độ hô
hấp của củ.Cát dùng để ủ khoai tây cần được rửa sạch, phơi khô. Sau đó phun dung
dịch EM thứ cấp (pha để dùng phun trực tiếp) vào khối cát cho ướt đều, giữ 24 giờ
để tiêu diệt các vi sinh vật có hại, làm sạch cát. Sau khi xử lý EM, phơi cát khô để ủ
khoai tây bảo quản.
• Ủ cát:Nhà ủ có nền gạch khô, thoáng. Trước khi đưa khoai tây vào bảo quản,
8


cần lót nền bằng cót hoặc nilon để tránh hút ẩm dưới nền. Dàn một lớp củ khoảng
20 cm, sau đó đổ một lớp cát vừa đủ che hết các củ khoai, rồi đến một lớp củ, một
lớp cát kế tiếp. Khối ủ có thể cao 1,5m, trên cùng là lớp cát phủ kín củ. Để tránh
khoai tây tiếp xúc với ánh sáng trong thời gian bảo quản, đậy một lớp bìa các-tông
hay nilon tối màu ở trên khối ủ.
• Bảo quản, kiểm tra: Trong thời gian bảo quản, định kỳ sau 2 tháng kiểm tra
khoai 1 lần, loại bỏ củ thối, xử lý mầm (nếu có). Nếu có hiện tượng khoai thối nhiều
thì loại bỏ những chỗ thối, cát ướt và xử lý lại khoai, làm sạch lại cát để bảo quản
tiếp.
Sau 5 tháng bảo quản, tất cả các hoá chất dùng để xử lý đã bị phân huỷ và dư
lượng trên củ dưới mức cho phép.
1.1.5.4. Bảo quản khoai tây bằng kho lạnh
Sau khi thu hoạch, để khoai ráo vỏ, loại bỏ tạp chất, các củ không nguyên
vẹn, sâu bệnh, rồi để ổn định ở 10-180C, RH 90-95% trong thời gian từ 2 ngày đến
3 tuần, tuỳ thuộc độ già của khoai và mức độ xây xát. Với khoai già( thu hoạch ở
thời điểm 90-100 ngày sau khi trồng), nguyên vẹn, khô ráo thì thời gian ổn định chỉ
cần vài ngày. Nếu khoai non, vỏ chưa chắc, bị xây xát nhiều thì thời gian này là 2022 ngày. Trong thời kỳ ổn định, vết thương lên sẹo, khoai chin thêm nên còn gọi là
thời kỳ “điều trị”. Vỏ khoai dày lên , chắc thêm, đường biến thành tinh bột, các hợp
chất cao phân tử của đạm tăng lên, các điểm sinh trưởng hoàn toàn chuyển vào

trạng thái ngủ
Khoai tây là nông sản tươi, hàm lượng nước trong củ tương đối cao, trên
80%, khối lượng lớn, thuộc loại cồng kềnh, nên việc bảo quản khoai tây khó khăn
hơn việc bảo quản các loại nông sản bằng hạt. Có một số phương pháp bảo quản
khoai tây giống như sử dụng kho ánh sáng tán xạ tự nhiên, kho lạnh...Tuy nhiên bảo
quản khoai tây bằng kho lạnh là biện pháp tối ưu nhằm đảm bảo chất lượng giống
tốt và ít hao hụt. Đây là phương pháp tiên tiến nhiều nước trên thế giới đã áp dụng.
Điều cần thiết là cần đầu tư nguồn vổn xây dựng kho lạnh và có nguồn điện ổn định
để vận hành kho lạnh..
Những lưu ý khi sử dụng kho lạnh
+ Điều kiện nhiệt độ trong kho là yếu tố quyết định đến chất lượng củ giống. Do
9


vậy việc giữ nhiệt độ trong kho ổn định trong suốt quá trình bảo quản rất quan
trọng. Và khó khăn trong khâu bảo quản là vấn đề mất điện. Mất điện có thể
khiến cho nhiệt độ trong kho tăng, gây nguy hiểm cho bảo quản khoai tây. Khi
mất điện chúng ta có thể sử dụng máy phát.
+ Ở nhiệt độ -2 oC là điểm đóng băng của khoai tây dẫn tới khoai bị hỏng, còn khi
ở -1 oC trong khoảng 1 tháng thì các mầm khoai sẽ bị hỏng. Để an toàn trong
kho lạnh không nên để nhiệt độ dưới 2 oC.
+ Ẩm độ trong kho duy trì 75-80%. Nếu độ ẩm quá cao sẽ bị đọng nước, khoai bị
thối, nếu quá thấp, khoai bị mất nước nhanh và héo.
+ Thông gió là để cung cấp oxi và khống chế độ ẩm trong kho.
Những ưu điểm khi bảo quản khoai tây giống bằng kho lạnh
+ Khi bảo quản ở nhiệt độ thấp, khoai ở trạng thái ngủ nghỉ, sự hô hấp ở mức rất
thấp, kìm hãm sự mọc mầm và hạn chế tối đa sự hoạt động gây hại của nấm, vi
khuẩn.
+ Hạn chế thối hỏng.
+ Tạo được củ giốngcó mầm trẻ, khoẻ, khi trồng cho năng suất cao và ít sâu bệnh..

+ Hạn chế tỉ lệ hao hụt. Nếu máy vận hành tốt thì tỉ lệ hao hụt chỉ khoảng 5-7%.
+ Nâng cao chất lượng củ giống khoai.

10


1.2. Khoai tây chế biến tối thiểu
1.2.1. Khái niệm chung về chế biến tối thiểu
Rau quả chế biến tối thiểu (minimally processing fruits and vegetables) hay
rau quả cắt (fresh-cut fruits and vegetables) là rau quả được chế biến ở mức ít nhất
và “sẵn sàng để ăn” hay “sẵn sàng để nấu”. Theo nhiều tác giả, rau quả chế biến tối
thiểu hay rau quả cắt được hiểu theo các cách khác nhau:
• Chế biến tối thiểu là việc xử lý ít nhất để đạt được mục đích sử dụng
(Manvell, 1996)
• USDA và FDA định nghĩa rau quả chế biến tối thiểu là sản phẩm được cắt,
định hình tươi, rửa, đóng gói và bảo quản ở điều kiện lạnh. Sản phẩm chế biến tối
thiểu ở dạng nguyên liệu, sẵn sàng để ăn hay nấu, không có quá trình xử lý nhiệt, xử
lý với chất phụ gia hay chất bảo quản
• Hiệp hội sản phẩm dạng cắt quốc tế (IFPA) định nghĩa “rau quả chế
biến tối thiểu được cắt tỉa, gọt vỏ, rửa và cắt định hình thành dạng có thể dùng
được 100% sau đó đóng gói và bảo quản”. Rau quả chế biến tối thiểu thường có
giá trị dinh dưỡng cao, thuận tiện và có lợi cho sức khỏe trong khi vẫn duy trì
được trạng thái tươi như mong muốn của người tiêu dùng

11


Hình 1.1:Rau quảchế biến tối thiểu

12

Ưu điểm của rau quả chế biến tối thiểu là đã được chế biến sẵn nên người
dùng không cần phải nhặt, rửa hay thái. Hiện nay, các khâu này thường được thực
hiện ở nhà hay tại các nhà hàng và đều có nguy cơ lây nhiễm các tác nhân gây ngộ
độc thực phẩm. Việc sử dụng các sản phẩm rau quả chế biến tối thiểu là giải pháp
hợp lý và cần thiết để giảm tối đa sự tiếp xúc với thực phẩm, hạn chế các mối nguy
hiểm của các tác nhân gây bệnh nhiễm vào thực phẩm và đảm bảo vệ sinh an toàn
thực phẩm. Mặt khác, rau quả chế biến tối thiểu được sản xuất tập trung nên tận
dụng phế liệu sử dụng cho các mục đích khác như: chế biến thức ăn gia súc, phân
bón…, đồng thời hạn chế rác thải gây ô nhiễm môi trường.
Trong hướng dẫn chế độ ăn hàng ngày của người Mỹ năm 2005 khuyến cáo
mọi người nên ăn nhiều rau quả hơn các thực phẩm khác. Tuy nhiên việc cung cấp
đủ lượng rau quả tươi cho nhu cầu này rất khó khăn, đặc biệt ở các khu đô thị, thành
phố tập trung đông dân cư. Sự phát triển của rau quả chế biến tối thiểu giúp loại bỏ
được khó khăn này và giúp người tiêu dùng dễ dàng lựa chọn chế độ ăn nhiều rau
quả. Ăn nhiều rau quả tốt cho sức khỏe: giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch, bệnh
tiểu đường loại 2, áp huyết cao, nhiều loại bệnh ung thư và giúp duy trì trọng lượng
cơ thể.
1.2.2. Tình hình nghiên cứu về công nghệ chế biến tối thiểu khoai tây trên thế
giới
Quy trình công nghệ chế biến tối thiểu khoai tây đã được xác lập và ứng
dụng tại nhiều nước trên thế giới (các nước châu Âu, Úc, Mỹ, Canada, Thái Lan,
Nhật Bản,…)và đều có chung một sơ đồ nguyên lý như sau:

13


Khoai tây
nguyênliệu

Xử lý cơ học
(Phân loại, rửa sơ bộ, gọt vỏ, định hình)

Rửa sau cắt và ổn định
sảnphẩm
Làm ráo
Bao gói

Thành phẩm
Hình 1.2: Sơ đồ quy trình chế biến tối thiểu khoai tây
1.2.2.1. Yêu cầu đối với nguyên liệu
Chất lượng nguyên liệu đầu vào là một trong những yếu tố quan trọng nhất
xác định chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Khoai tây phải được bảo quản tốt
trước khi chế biến. Giống nguyên liệu cũng có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng
chế biến. Không phải tất cả các giống đều có thể là nguyên liệu tốt để chế biến tối
thiểu. Một số nghiên cứu còn cho biết các điều kiện thời tiết, đất đai, canh tác, và
thu hoạch ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng khoai tây trong quá trình chế biến tối
thiểu (Ahvenainen và cộng sự, 1998).
1.2.2.2. Xử lý cơ học
Phân loại
Phân loại nhằm chọn ra nguyên liệu đồng đều và tốt nhất cho quá trình chế biến.
Ngoài ra loại bỏ những nguyên liệu không phù hợp, thối hỏng, nâng cao chất lượng sản
phẩm. Có thể phân loại theo kích cỡ, màu sắc, trọng lượng của củ.

14


Rửa sơ bộ
Khoai sau khi thu hoạch thường dính nhiều bùn, đất cát. Do đó yêu cầu phải

tiến hành rửa sơ bộ nguyên liệu trước khi tiến hành các khâu tiếp theo để đảm bảo
vệ sinh cho sản phẩm.
Gọt vỏ
Khoai tây cần phải gọt vỏ trước khi thực hiện các quá trình chế biến tiếp
theo. Có nhiều phương pháp gọt vỏ, ví dụ trong công nghiệp thường gọt vỏ bằng
máy (trống carborundum quay), dùng chất hóa học hay dùng hơi áp suất cao. Tuy
nhiên, phương pháp gọt vỏ thông dụng là gọt vỏ thủ công với dao sắc do yêu cầu
khi gọt cần phải nhẹ nhàng. Khoai tây khi gọt vỏ bằng trống carborundum đòi hỏi
phải xử lý với chất chống nâu hóa, trong khi đó nếu gọt vỏ thủ công thì chỉ cần rửa
bằng nước sạch là đủ. Gọt vỏ bằng carborundum, bóc vỏ bằng hơi nước hay dùng
kiềm đều gây tổn thương thành tế bào của rau quả là điều kiện thuận lợi cho vi sinh
vật phát triển và kích hoạt enzim. Ngoài ra, các nhà sản xuất còn sử dụng phương
pháp thủy phân bằng enzim để bóc vỏ (Pretel, 1998)
Cắt tạo hình
Khi tiến hành cắt, yêu cầu phải cắt bằng dao hay lưỡi dao sắc làm từ thép
không gỉ. Khi cắt bằng lưỡi dao cùn cho chất lượng sản phẩm kém do tế bào
bị tổn thương, chảy nước dịch bào. Máy cắt phải được lắp đặt vững chắc bởi
nếu thiết bị bị rung sẽ làm bầm dập, hỏng bề mặt cắt dẫn đến nhanh thối hỏng.
Các miếng lót và lưỡi dao sử dụng trong khi cắt luôn phải được khử trùng. Có
thể sử dụng dung dịch hypoclorit 1% cho mục đích này để làm giảm đáng kể
vi sinh vật và tăng khả năng chấp nhận sản phẩm.
1.2.2.3. Rửa lại và làm ráo
Rửa lại
Rửa sau khi gọt vỏ và cắt định hình để loại bỏ vi sinh vật và dịch bào
nhằm làm giảm sự phát triển của vi sinh vật và sự oxi hóa của enzim trong quá
trình bảo quản. Khi rửa nên tiến hành rửa trong dòng nước hay nước sục khí
hơn là rửa trong bồn nước tĩnh. Chú ý chất lượng cảm quan và vệ sinh của nước
rửa phải tốt, nhiệt độ thấp. Lượng nước sử dụng nên là 5 ÷ 10 lít/kg trước khi
gọt, cắt và 3 lít/kg sau khi gọt, cắt.
15

Làm ráo
Sau khi rửa và xử lý hóa chất cần phải loại bỏ nước khỏi bề mặt cắt. Có thể
để ráo, dùng giấy thấm hay có thể dùng máy li tâm. Dùng máy li tâm là cách tốt
nhất và được áp dụng để sản xuất hàng loạt. Tuy nhiên tốc độ và thời gian ly tâm
phải được lựa chọn cẩn thận và chính xác để không chỉ loại bỏ được nước mà còn
không làm tổn thương tế bào củ khoai tây (Bolin và Huxsoll, 1997).
1.2.2.4. Ổn định sản phẩm
Ổn định sản phẩm là quá trình khuếch tán giúp điều chỉnh pH, thẩm thấu các
chất chống vi sinh vật, chống nâu hóa, tạo một lớp màng bảo vệ sản phẩm tạo điều
kiện cho quá trình bảo quản. Đây là một công đoạn chủ chốt trong chế biến tối
thiểu.
1.2.2.5. Bao gói
Bao gói cũng là khâu rất quan trọng của rau quả chế biến tối thiểu. Phần lớn
các nghiên cứu và sử dụng phương pháp đóng gói điều biến không khí (MAP).
Nguyên lý cơ bản của MAP là sử dụng vật liệu bao gói có thể thẩm thấu khí phù
hợp. Mục đích của nó là tạo môi trường không khí trong bao gói phù hợp để cường
độ hô hấp thấp trong khi nồng độ O2 ở mức an toàn và CO2 không gây tổn thương
cho sản phẩm.
Xử lý bao gói điều biến oxi cao được biết đến để hạn chế quá trình nâu hoá, ngăn
chặn các phản ứng lên man và ức chế vi sinh vật phát triển (Day, 1997)
Cacbonmonoxide (CO) cũng có thể làm ức chế quá trinh hoạt động của enzim PPO.
Tuy nhiên xử dụng MAP tạo ra độ an toàn cho sản phẩm.
1.2.2.6. Điều kiện bảo quản và thời hạn sử dụng
Làm lạnh là một cách bảo quản quan trọng và cần thiết đối với các loại rau
quả chế biến tối thiểu nói chung và khoai tây nói riêng do chúng đã bị tổn thương tế
bào và có cường độ hô hấp cao. Chúng ta không nên bảo quản ở 100C trở lên, do ở
nhiệt độ này hầu hết các vi khuẩn gây bệnh đều phát triển nhanh trong sản phẩm rau
chế biến tối thiểu. Các quá trình chế biến, vận chuyển, trưng bày và bảo quản nên

thực hiện ở nhiệt độ thấp, tốt nhất là từ 2 ÷ 40C để hạn chế sự thối hỏng của sản
phẩm. Nhiệt độ cao hơn làm đẩy nhanh sự thối hỏng sản phẩm. Ngoài ra cũng
không nên có sự thay đổi nhiệt độ. Nhiệt độ dao động là nguyên nhân dẫn đến sự
16