NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH NHIỆT độ VÀ BAO BÌ THÍCH HỢP để BẢO QUẢN KHOAI LANG KL20 209

HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM
--------------------------&--------------------------

LỜI

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH NHIỆT ĐỘ VÀ BAO BÌ
THÍCH HỢP ĐỂ BẢO QUẢN KHOAI LANG KL20-209

Hà Nội - 2021

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
--------------------------&--------------------------


CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong khóa luận này
là trung thực và chưa hề được sử dụng. Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ
cho việc thực hiện khóa luận này đã được cảm ơn và các thơng tin được trích
dẫn trong khóa luận này đã được ghi rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày 4 tháng 9 năm 2021
Người thực hiện

Lê Minh Ngọc

LỜI CẢM ƠN
Khóa luận tốt nghiệp này được thực hiện tại Bộ mơn Sinh lý, Sinh hóa và
Cơng nghệ Sau thu hoạch, Viện Nghiên cứu Rau quả, Thị trấn Trâu Quỳ, Gia
Lâm, Hà Nội dưới sự hướng dẫn của PGS. TS Nguyễn Thị Bích Thủy – Khoa
Cơng nghệ thực phẩm - Học viện Nơng nghiệp Việt Nam và ThS. Hồng Thị
Tuyết Mai – Viện Nghiên cứu Rau quả.
Trước tiên tôi cũng xin chân thành cảm ơn tới PGS. TS Nguyễn Thị Bích
Thủy và các giảng viên khoa Cơng nghệ thực phẩm – Học viện Nơng nghiệp
Việt Nam đã tận tình giúp đỡ tạo điều kiện tốt nhất cho tôi thực hiện và hồn
thành khóa luận này.
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến ThS. Hoàng Thị Tuyết Mai và các
cán bộ – Bộ mơn Sinh lý, Sinh hóa và Công nghệ Sau thu hoạch, Viện Nghiên
cứu Rau quả đã tạo điều kiện và tận tình giúp đỡ tơi trong suốt q trình tơi thực
tập tại Viện Nghiên cứu Rau quả.
Cuối cùng, tôi xin cảm ơn các bạn trong nhóm thực tập tốt nghiệp, các bạn
sinh viên lớp Cơng nghệ sau thu hoạch A khóa 62, bạn bè và gia đình tơi đã ủng
hộ tơi, giúp đỡ, động viên tơi những lúc tơi gặp khó khăn và tạo mọi điều kiện
cho tôi trong suốt thời gian học tập và hồn thành khóa luận này.
Do thời gian và kiến thức cịn hạn chế nên khóa luận tốt nghiệp của tơi
khơng thể tránh khỏi những thiếu sót. Kính mong q thầy cơ trong khoa Cơng
nghệ thực phẩm thơng cảm và đóng góp ý kiến giúp cho khóa luận tốt nghiệp
của tơi được hồn thiện hơn.
Tơi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 4 tháng 9 năm 2021
Người thực hiện
Lê Minh Ngọc


MỤC LỤC
Trang

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU
STT
1
2
3
4
5

Chữ viết tắt
CT
ĐC
FAO
KH&CN
PE

Đọc là
Công thức
Đối chứng
The Food and Agriculture Organization of
the United Nations
Khoa học và công nghệ
Polyethylene


DANH MỤC BẢNG


DANH MỤC HÌNH

PHẦN Ⅰ – MỞ ĐẦU
1.1.

Đặt vấn đề
Khoai lang là loại nơng sản thuộc nhóm cây lấy củ, ở các nước nhiệt đới
nhóm cây lấy củ đóng vai trị quan trọng thứ hai sau nhóm cây ngũ cốc. Trong
30 năm trở lại đây xu hướng tiêu thụ nhóm cây lấy củ ở Việt Nam đang giảm,
tuy nhiên đây là nhóm cây có vai trị quan trọng trong thu nhập của người dân
(Even và cs., 2017). Khoai lang cũng là nguồn nguyên liệu quan trọng trong
ngành thức ăn chăn nuôi gia súc và thực phẩm. Ngoài ra cũng cung cấp năng
lượng với nhiều loại vitamin, chất khoáng cũng như một hàm lượng tinh bột dễ
tiêu hóa và giàu chất xơ. Trước những khó khăn do biến đổi khí hậu ở khu vực
Bắc Trung Bộ, đầu năm 2020 Viện Khoa học kĩ thuật Nông nghiệp Bắc Trung
Bộ triển khai dự án xây dựng mơ hình sản xuất gắn với tiêu thụ khoai lang phù
hợp với điều kiện địa phương. Sau thời gian trồng thử nghiệm, giống khoai lang
KL20-209 đã cho thấy giá trị kinh tế cao hơn cây lúa, cây lạc, giải quyết vấn đề
lựa chọn nông sản canh tác ở các vùng đất cát ven biển, bạc màu, hoang hóa
(Dương Chiến/ báo Hà Tĩnh, 2020).
Cũng như các sản phẩm cây trồng khác ở giai đoạn sau thu hoạch, củ khoai
vẫn xảy ra các hoạt động sinh lý khá mạnh như hô hấp, thoát nước, mọc mầm và
tiêu hao các chất dinh dưỡng. Trong q trình bảo quản, ngồi các tổn thất do tác
nhân cơ học hay sâu bệnh còn do điều kiện bảo quản không phù hợp, nhiệt độ
môi trường bảo quản cao... Ngồi ra có một vấn đề đã diễn ra qua bao mùa nơng
sản Việt Nam là tình trạng “được mùa mất giá, được giá mất mùa”, phần lớn
nông sản của nước ta được xuất khẩu sang Trung Quốc bằng đường tiểu ngạch
nên tiềm ẩn nhiều rủi ro như ép giá, mất thị trường là các vấn đề đã tồn tại nhiều
năm. Hiện nay thị trường tiêu thụ khoai lang còn bấp bênh, chưa ổn định, các
biện pháp bảo quản khoai lang còn nhiều hạn chế và chưa được quan tâm đúng

mức. Chính vì vậy, để đảm bảo chất lượng, hạn chế tổn thất của khoai lang nói
chung và khoai lang giống KL20-209 nói riêng cần phải xác định các biện pháp
8


thích hợp nhằm kìm hãm các hoạt động sinh lý sinh hóa, kéo dài thời gian bảo
quản sau thu hoạch, ổn định chất lượng nguyên liệu cho chế biến… Như vậy
mới có thể chủ động để hướng tới việc tiêu thụ ở các thị trường xa hơn, gia tăng
giá trị cho sản phẩm khoai lang.
Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra nhiệt độ, độ ẩm hay bao bì là các yếu tố
quyết định đến hiệu quả bảo quản khoai lang. Với giống khoai lang KL20-209
sản xuất tại Nghệ An, việc nghiên cứu các giải pháp nhằm tìm ra nhiệt độ và bao
bì tối ưu trong quá trình bảo quản sau thu hoạch là vấn đề cần thiết và có ý nghĩa
thực tế nhằm nâng cao hiệu suất bảo quản, khắc phục những hạn chế tồn tại
cũng như để dễ áp dụng đối với điều kiện của bà con nông dân. Dựa trên nhu
cầu thực tế, chúng tôi quyết định thực hiện đề tài “Nghiên cứu xác định nhiệt
độ và bao bì thích hợp để bảo quản khoai lang KL20-209”.
1.2. Mục đích-yêu cầu của đề tài
1.2.1. Mục đích
Lựa chọn được nhiệt độ và bao bì thích hợp để bảo quản khoai lang KL20209 nhằm duy trì chất lượng, hạn chế tổn thất sau bảo quản.
1.2.2. Yêu cầu
Xác định được chế độ bao gói thích hợp trong q trình bảo quản khoai
lang KL20-209.
Xác định được nhiệt độ mơi trường thích hợp để bảo quản khoai lang
KL20-209.

9


PHẦN Ⅱ – TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1.
Giới thiệu chung về khoai lang
2.1.1. Nguồn gốc cây khoai lang

Hình 2. 1. Cây và củ khoai lang
Cây khoai lang có tên khoa học là Ipomoea batatas, là cây hai lá mầm
thuộc họ bìm bìm (Convolvulaceae), chi Ipomoea. Trong số 50 chi và hơn 1000
lồi thuộc họ Convolvulaceae thì I. batatas là lồi có ý nghĩa quan trọng hơn cả
và được dùng làm lương thực, thực phẩm. Khoai lang có nguồn gốc nguyên thủy
từ vùng nhiệt đới Châu Mỹ. Nhưng cây Khoai lang thực sự lan rộng ở Châu Mỹ
khi người Châu Âu đầu tiên đặt chân tới. Vì vậy, khoai lang được coi là nguồn
lương thực quan trọng của người Mayan ở Trung Mỹ và người Pesuvian ở cùng
núi Andet Nam.
Vào năm 1942, trong chuyến vượt biển đầu tiên Christopher Columbus đã
tìm ra Tân thế giới (Châu Mỹ) và phát hiện ra Khoai lang được trồng ở
Hispaniola và Cuba. Từ đó, Khoai lang mới thực sự lan rộng ở Châu Mỹ và sau
đó được đi khắp thế giới. Đầu tiên Khoai lang được đưa đến Tây Ban Nha, tiếp
đó lan tới một số nước Châu Âu và được gọi là Batata (Pandada) sau đó (hoặc
Sweet Potato). Các nhà thám hiểm Bồ Đào Nha đã du nhập cây Khoai lang vào
Châu Phi (có thể bắt đầu từ Môdămbic hoặc Ănggôle) theo hai con đường: từ
Châu Âu và trực tiếp tù vùng bờ biển Trung Mỹ, sau đó lan sang Ấn Độ. Các
thương gia Tây Ban Nha đã du nhập cây Khoai lang vào Philippin và từ
Philippin vào Phúc Kiến (Trung Quốc) năm 1594. Tuy nhiên cũng có ý kiến cho
10


rằng Khoai lang vào Trung Quốc có thể sớm hơn từ Ấn Độ hoặc Myama. Người
Anh đã đưa Khoai lang đến Nhật Bản vào 1615 nhưng đã không phát triển được.
Đến 1674 cây Khoai lang đã được tái nhập vào Nhật Bản từ Trung Quốc.
Cây khoai lang được trồng trong phạm vi rộng lớn giữa vĩ tuyến 40 độ Bắc

đến 32 độ Nam và lên đến độ cao 3000m so với mặt nước biển (Woolfe, 1992).
Tuy nhiên cây khoai lang vẫn được trồng nhiều ở các nước nhiệt đới, á nhiệt đới,
Châu Á, Châu Phi và Châu Mỹ La Tinh (Trịnh Xuân Ngọ, 2004).
2.1.2. Phân loại
Dựa theo năng suất và phẩm chất giống ta có thể chia khoai lang làm 4
nhóm: nhóm năng suất cao, phẩm chất tốt; nhóm năng suất cao, phẩm chất kém;
nhóm năng suất thấp, phẩm chất tốt và nhóm năng suất thấp, phẩm chất kém (Lê
Đức Diện và Nguyễn Đình Hun, 1967).
Ngồi ra có thể chia khoai lang theo mục đích sử dụng gồm 3 nhóm sau:
nhóm lương thực, nhóm lương thực bổ sung và nhóm thức ăn tráng miệng (Ngơ
Xn Mạnh, 1996).
2.1.3. Thành phần hóa học của cây khoai lang
Khoai lang có hàm lượng chất khơ tương đối cao (trung bình lượng chất
khơ chiếm khoảng 30%). Chất khô trong khoai lang bao gồm các thành phần
như tinh bột, protein, lipid… Về thành phần hóa học, trong 100g củ khoai lang
tươi có chứa 0,8g protid, 0,2g lipid, 28,5g glucid (24,5g tinh bột, 4g glucoza),
1,3g xenluloza, cung cấp cho cơ thể 122 calo. Ngoài ra, trong thành phần của củ
khoai lang cịn chứa nhiều vitamin, muối khống và các nguyên tố vi lượng rất
cần cho cơ thể con người (34mg canxi; 49,4g photpho, 1mg sắt, 0,3mg caroten,
0,05mg vitamin B1, 0,05mg vitamin B2, 0,6mg vitamin PP, 23mg vitamin C,
tamin...), trong đó vitamin B6 rất quan trọng trong việc chuyển hóa các axit
amin, đặc biệt ở tế bào thần kinh và vỏ não, thành phần tamin rất cần cho sự
phát triển, điều hòa và bảo vệ cơ thể. Đặc biệt khi phơi khô giá trị dinh dưỡng
của khoai tăng lên rất nhiều, trong 100g khoai lang khơ có độ ẩm 11% có chứa

11


2,2g protid, 0,5 lipid, 80g glucid, 3,6g xenluloza, cung cấp cho cơ thể tới 342
calo.

Bảng 2. 1: Thành phần hóa học của khoai lang (tính cho 100g sản phẩm)
Sản phẩm

Khoai lang khơ

Nước (g)

68

11

Lipit (g)

0,2

0,5

Đạm (g)

0,8

2,2

2,6

Tổng

28,5

80

2,8

Đường

4
3,6

1,4

Thành phần

Gluxit (g)

Tinh bột
Xơ (g)
Khống
Ca
(mg)

Vitamin
(mg)

Rau khoai

Củ tươi

lang
91,9

24,5
1,3
34

48

P
Fe

49,4

54

Caroten

0,3

B1

0,05

B2

0,05

PP
C

0,6
23

1

11

Nguồn: HAN Yong -Bin và cs., 2008.
Tuy nhiên thành phần hóa học của củ khoai lang phụ thuộc vào rất nhiều
yếu tố như giống, kỹ thuật trồng trọt, môi trường canh tác và đặc biệt là phương
pháp bảo quản và chế biến sau thu hoạch (Lê Đức Diên và Nguyễn Đình Huyên,
1967).
2.1.4. Đặc điểm cấu tạo củ khoai lang
Khoai lang là một loại rễ củ, rễ bên đã biến đổi, phình to ra với chức năng
của một cơ quan lưu trữ các chất dinh dưỡng. Vì thế, về nguồn gốc nó khác với
thân củ, nhưng chức năng và bề ngồi thì tương tự và gần giống với thân củ.
12


Cấu tạo khoai lang gồm 3 phần: vỏ ngoài, vỏ cùi và thịt củ.
Vỏ ngoài: mỏng, chiếm 1% trọng lượng củ, gồm những tế bào có chứa sắc
tố, cấu tạo chủ yếu là cellulose và hemicellulose. Vỏ có vai trị làm giảm các tác
động từ bên ngoài, hạn chế sự bay hơi nước của khoai lang trong quá trình bảo
quản.
Vỏ cùi: chiếm 5-12%, gồm những tế bào chứa tinh bột, nguyên sinh chất và
dịch thể. Hàm lượng tinh bột ở vỏ cùi ít hơn thịt củ.
Thịt củ: gồm các tế bào nhu mơ có chứa: tinh bột, hợp chất chứa nitơ.
2.1.5. Giới

thiệu vê khoai lang giống KL20-209
Khoai lang KL20-209 được Viện Khoa học Nông nghiêp Bắc Trung Bộ lai

tạo. Vụ xuân năm 2020, kết quả khảo nghiệm giống khoai lang KL20-209 với
diện tích 2ha tại thơn Trung Vân, xã Xn Hải cho thấy, năng suất của giống
KL20-209 cao gấp 2 lần (16 tấn/ha) so với khoai lang Hoàng Long (8 tấn/ha).
Sau đó, khoai lang KL 20-209 được triển khai mở rộng tại nhiều địa phương
khác tại tỉnh Nghệ An mà cả các tỉnh khác cũng đem lại các kết quả rất tốt.
Thậm chí tại mơ hình thí điểm tại xã Nghĩa Phú, huyện Nghĩa Đàn với diện tích
1ha, sau 4 tháng triển khai cho năng suất vụ Đông từ 17-18 tấn/ha, vụ Xuân từ
23-25 tấn/ha (Thu Hiền và Minh Thái, 2021).
Kết quả cho thấy, giống khoai lang KL20-209 có nhiều ưu điểm vượt trội
như: nhanh bén rễ, ít sâu bệnh, thời gian sinh trưởng ngắn chỉ 110 ngày là cho
thu hoạch và rất phù hợp với điều kiện thời tiết, thổ nhưỡng tại địa phương. Đặc
biệt là giống có thân lá phát triển mạnh phù hợp cho nguồn thức ăn xanh phù
hợp cho thức ăn chăn ni. Từ đó cho thấy kết quả tốt để áp dụng trên điều kiện
thổ nhưỡng bạc màu hoang hóa của vùng đất cát ven biển, cũng như giải quyết
hướng lựa chọn giống nông sản canh tác trên điều kiện khu vực này.
2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ khoai lang
2.2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ khoai lang trên thế giới
Khoai lang là cây lương thực có phân bố rộng rãi ở nhiều châu lục, chủ yếu
tại các vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới và ôn đới. Theo FAO năm 1999, khoai lang
chiếm diện tích khơng lớn (8,9 triệu ha) nhưng lại có sản lượng tương đối cao
13


lên đến 129,2 triệu tấn đứng ở vị trí thứ 9 trong các cây trồng chính. Năm 2004,
khoai lang được trồng tại hơn 114 quốc gia với tổng diện tích trên thế giới là
9.010.700 ha, sản lượng đạt 127.538.000 tấn, năng suất bình qn 14,2 tấn/ha.
Đến năm 2009, có 111 quốc gia trên thế giới trồng khoai lang với tổng diện tích
8,17 triệu ha, sản lượng 110,13 triệu tấn, năng suất bình qn 13,46 tấn/ha. Năm
2011 trên thế giới có 115 quốc gia sản xuất khoai lang với sản lượng là
106.569.572 tấn (FAO, 2011). Trong tất cả các cây trồng chính thì khoai lang

đứng thứ 10 về diện tích nhưng xét trong nhóm cây lấy củ thì đứng thứ 3 sau
khoai tây và sắn. Điều đó cho thấy cây khoai lang có tầm quan trọng và vị thế
nhất định trong nền tảng sản xuất nông nghiệp thế giới. Trên thế giới việc sử
dụng khoai lang ở các nước rất khác nhau: Ở Nam Mỹ, 90% sản lượng khoai
lang dùng cho con người, trong khi đó ở Trung Quốc 40% sản lượng lại được
dùng cho thức ăn động vật. Châu Phi tuy là nước có sản lượng khoai lang khá
lớn nhưng việc chế biến còn chưa được quan tâm dẫn đến sản phẩm chế biến từ
khoai lang cịn ít (Hồng Thị Lệ Hằng, 2013).
Theo Hoàng Kim (2010) trên thế giới, khoai lang là cây lương thực đứng
hàng thứ bảy sau lúa mì, lúa nước, ngơ, khoai tây, lúa mạch, sắn. Năm 2018,
tồn thế giới có 118 nước trồng khoai lang trên tổng diện tích 8,06 triệu ha,
trong đó châu Phi chiếm 57,07%, châu Á chiếm 36,72%, châu Mỹ chiếm 4,3%.
Năng suất bình quân năm 2018 của thế giới 11,40 tấn/ha, châu Á có năng suất
bình qn cao nhất 20,53 tấn/ha, châu Mỹ có năng suất bình qn 12,15 tấn/ha,
cịn châu Phi chỉ có năng suất bình qn 5,65 tấn/ha.
Bảng 2. 2 Diện tích, năng suất, sản lượng cây khoai lang trên thế giới (20002018)
Thế
giới

Khoai lang

2000

2010

2015

2016

2017

2018

Diện tích (triệu ha)

9,80

7,93

7,94

8,03

8,03

8,06

Năng suất (tấn /ha)

14,56

12,33

11,52

11,21

11,35

11,40

Sản lượng (triệu tấn)

142,67

97, 70

91,47

89,99

91,22

91,95

14


Châu
Phi

Châu
Á

Chấu
Mỹ

Diện tích (triệu ha)

2,72

3,59

4,32

4,45

4,62

4,60

Năng suất (tấn/ ha)

5,11

5,73

5,66

5,64

5,75

5,65

Sản lượng (triệu tấn)

13,91

20,55

24,45

25,11

26,55

26,00

Diện tích (triệu ha)

6,69

3,86

3,14

3,08

2,91

2,96

Năng suất (tấn / ha)

18,79

18,90

19,73

19,35

20,31

20,53

Sản lượng (triệu tấn)

125,68

73,03

62,04

59,61

59,15

60,71

Diện tích (triệu ha)

0,27

0,33

0,33

0,34

0,35

0,35

Năng suất (tấn / ha)

9,00

9,88

12,33

12, 53

13,05

12,15

Sản lượng (triệu tấn)

2,40

3,28

4,04

4,28

4,50

4,20

Nguồn: FAO, 2019, tổng hợp bởi Hoàng Long, 2019
Do diện tích khoai lang trên thế giới có xu hướng giảm cũng như năng suất
cũng có xu hướng giảm nên sản lượng trồng khoai lang trên thế giới cũng giảm.
Từ 142,67 triệu tấn (2000) xuống còn 91,95 triệu tấn (2018). Trong đó châu Á
cung cấp sản lượng khoảng 66,03%, châu Phi cung cấp sản lượng khoảng
28,28%.
Do năng suất và chất lượng khoai chưa được cải thiện, cộng với việc
chuyển đổi cơ cấu cây trồng, người nông dân đã lựa chọn những cây trồng có
hiệu quả kinh tế để đầu tư thâm canh dẫn tới tình hình sản xuất khoai lang trên
thế giới giảm.
2.2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ khoai lang ở Việt Nam
Việt Nam là nước có diện tích trồng khoai lang đứng thứ 6 thế giới. Từ
những năm đầu thế kỉ XXI, cây khoai lang đã dần chuyển đổi nhanh chóng từ
cây lương thực thành cây cơng nghiệp chế biến. Năm 2010 với diện tích khoảng
150.800 ha, tổng sản lượng đạt 1.317.200 tấn. Khoai lang chế biến mang lại
doanh thu 30-40 tỉ USD/năm, trong đó xuất khẩu khoảng 10 tỉ USD/năm, nâng
tầm sản xuất khoai lang thành sản phẩm nông nghiệp xanh trong cơ cấu nền
nông nghiệp hàng hóa, phát triển bền vững của Việt Nam (Hồng Thị Lệ Hằng,
2013).
Sản xuất khoai lang ở Việt Nam chủ yếu được tiến hành ở hộ nơng dân,
nói chung tự sản xuất tiêu thụ là chính. Theo số liệu của Tổng cục thống kê năm
15


2019 ở Việt Nam, khoai lang là cây lương thực đứng hàng thứ tư sau lúa, ngô và
sắn. Khoai lang là cây hàng năm dễ trồng, chi phí đầu tư thấp và thích hợp với
nhiều loại đất, rất phù hợp với điều kiện canh tác của nông dân Việt Nam, đặc

biệt là vùng đồng bào dân tộc thiểu số như Gia Lai, Đắk Lak, Đắk Nông, Lâm
Đồng và một số vùng núi phía Bắc.
Bảng 2. 3 Tình hình sản xuất cây khoai lang từ năm 2015-2017
Năm
Diện tích (1.000 ha)
Sản lượng (1.000 tấn)
Năng suất (tạ/ha)

2015
128
1.335
104,3

2016
2017
120,2
121,8
1.268,9
1.409,1
105,6
111
Nguồn: Bộ NN và PTNT, 2018
Từ bảng 2.3, năm 2016 năng suất khoai lang tăng lên 1,3 tạ/ha so với năm

2015, năm 2017 năng suất đạt 110,9 tạ/ha (tăng 5,3 tạ/ha so với năm 2016).
Nhưng diện tích và sản lượng khoai lang năm 2016 là nhỏ hơn so với năm 2015
và 2017, diện tích trồng khoai lang năm 2017 đạt 121,8 nghìn ha (tăng 1,6 nghìn
ha so với năm 2016), diện tích khoai lang năm 2016 giảm 7,8 nghìn ha so với
năm 2015. Sản lượng khoai lang năm 2017 đạt 1.350,8 nghìn tấn (tăng 81,9
nghìn tấn so với năm 2016), năm 2016 sản lượng khoai lang giảm 33,1 nghìn tấn

so với năm 2015 (Bộ NN và PTNN, 2018).
Năm 2018 diện tích trồng khoai lang tăng 7000 ha so với năm 2017 và năm
2019 tăng 5000 ha. Diện tích trồng khoai lang có xu hướng tang chậm lại nhưng
sản lượng lại tăng đáng kể, năm 2018 sản lượng tăng gần 700000 tấn, đến năm
2019 chỉ còn tăng hơn 100000 tấn. Tình hình sản xuất khoai lang vẫn tăng
nhưng có dấu hiệu chậm lại, theo bảng 2.4.
Bảng 2. 4 Tình hình sản xuất cây khoai lang từ năm 2018-2019
Năm

2018

2019

Diện tích (ha)

128508

133638

Sản lượng (tấn)

2087275

2194247

Năng suất (tấn/ha)

162424

164193

16


Nguồn: FAOSTAT, 2020
Bảng 2. 5 Diện tích cây khoai lang phân theo địa phương năm 2013-2017
(nghìn ha)
Vùng

2013

2014

2015

2016

2017

Cả nước

135,0

130,1

127,6

120,3

121,8

Đồng bằng sơng Hồng

22,4

21,3

21,2

18,7

17,4

Trung du và Miền núi phía Bắc

34,9

33,4

33,3

31,3

31,4

Bắc trung bộ và Duyên hải miền
Trung

42,7

37,6

35,9

32,3

30,2

Tây Nguyên

13,9

13,7

14,5

16,7

17,8

Đồng bằng sông Cửu Long

19,8

23,1

21,4

19,8

23,6

Nguồn: GSO 2019, đúc kết và trích dẫn bởi Hồng Long,2019
Theo bảng 2.5, số liệu thống kê diện tích trồng khoai lang cả nước ta năm
2017 là 121,8 nghìn ha, thấp hơn năm 2013 (135,0 nghìn ha), năm 2014 (130,1
nghìn ha), năm 2015 (127,6 nghìn ha) nhưng cao hơn năm 2016 (120,3 nghìn
ha). Năm 2017, khoai lang được trồng nhiều nhất tại khu vực Trung du và Miền
núi phía Bắc (31,4 nghìn ha), kế tiếp là Bắc trung bộ và Duyên hải miền Trung
(30,2 nghìn ha), Tây Nguyên (17,8 nghìn ha), Đồng bằng sơng Hồng (17,4 nghìn
ha), Đơng Nam Bộ (1,4 nghìn ha). Như vậy, phần trăm diện tích khoai lang tại
vùng Bắc Trung Bộ và Duyên hải Miền Trung (24,79%), Trung du và miền núi
phía Bắc (25,78%), đồng bằng sơng Hồng (14,29%), Tây Ngun (14,61%),
Đồng bằng sơng Cửu Long (19,38%) (Hồng Long, 2019).
Theo bảng 2.6, sản lượng khoai lang nhiều nhất tại vùng Đồng bằng sông
Cửu Long (40,15%), kế đến là Trung du và miền núi phía Bắc (15,99%), Tây
Nguyên (15,68%), Bắc Trung Bộ và Duyên hải miền Trung (14,88%), Đồng
bằng sông Hồng (12,57%).

17


Bảng 2. 6 Sản lượng cây khoai lang phân theo địa phương năm 20132017 (nghìn tấn)
Vùng
Cả nước
Đồng bằng sơng Hồng
Trung du và Miền núi phía Bắc
Bắc trung bộ và Duyên hải miền
Trung
Tây Nguyên
Đồng bằng sông Cửu Long

2013
1.358,
1
213,2
234,2
272,6

2014
1.401,
3
204,1
226,6
243,9

2015
1.335,
9
201,8
225,6
235,9

2016
1.269,3
176,7
214,8
216,7

2017
1.351,

1
169,9
216,0
201,1

168,9
459,9

161,2
557,5

170,1
494,5

169,0
454,9

211,8
542,4

Nguồn GSO 2019, đúc kết và trích dẫn bởi Hồng Long, 2019
2.3. Các q trình xảy ra trong khi bảo quản khoai lang
2.3.1. Các biến đổi vật lý
2.3.1.1. Sự bay hơi nước
Sự bay hơi nước của nơng sản sau thu hoạch là q trình nước tự do trong
nơng sản khuếch tán ra ngồi mơi trường. Hàm lượng nước trong củ khoai lang
khá cao khoảng 70-80% trọng lượng chất tươi và tồn tại chủ yếu ở dạng tự do.
Vì vậy trong quá trình bảo quản khoai lang sẽ không thể tránh khỏi sự bay hơi
nước. Chính sự bay hơi nước này là nguyên nhân chủ yếu làm giảm khối lượng,
ảnh hưởng đến trạng thái sinh lý cũng như chất lượng của khoai lang khi bảo

quản. Củ non ln thốt hơi nước nhiều hơn củ già do có hàm lượng nước cao,
tế bào có lớp cutin mỏng, chứa ít protein nên các phần tử keo trong chất nguyên
sinh và không bào yếu (Nguyễn Mạnh Khải và cs., 2005).
2.3.1.2. Sự giảm khối lượng tự nhiên
Trong quá trình tồn trữ, bảo quản khoai lang luôn xuất hiện sự hao hụt khối
lượng tự nhiên. Sự giảm khối lượng tự nhiên ở củ khoai là sự hao hụt về khối
lượng chất khơ (do q trình hơ hấp của củ hoặc do bị sinh vật hại ăn) hay hao
hụt thủy phân (do q trình thốt hơi nước tự nhiên). Khối lượng của củ khoai
lang giảm đi trong quá trình bảo quản phụ thuộc vào giống, độ non già của củ,
18


độ nguyên vẹn của củ... và cũng thể hiện đến khả năng tối ưu của quá trình bảo
quản (Nguyễn Mạnh Khải và cs., 2005).
2.3.1.3. Sự sinh nhiệt
Trong bảo quản, sự hơ hấp ln diễn ra, lượng nhiệt từ q trình này chính
là sự sinh nhiệt. Lượng nhiệt này phần lớn tỏa ra mơi trường xung quanh, phần
cịn lại dùng vào các quá trình trao đổi chất bên trong tế bào, quá trình bốc hơi
và một phần dự trữ ở dạng năng lượng hóa học. Khi nhiệt độ tăng làm kích thích
cường độ hơ hấp và sự bay hơi mạnh hơn, khi tăng đến một mức độ thích hợp
dẫn đến sự phát triển của vi khuẩn và nấm mốc (Phan Thị Xây, 2005).
2.3.2. Các biến đổi sinh lý, sinh hóa
Hơ hấp
Hơ hấp là quá trình trao đổi chất chủ yếu hất của các loại củ tươi với môi

2.3.2.1.

trường. Củ tươi sử dụng gluxit dự trữ để oxi hóa, phân hủy các chất sinh ra năng
lượng. Đây cũng là quá trình ảnh hưởng trực tiếp đến sự hao hụt khối lượng tự
nhiên của củ khoai lang cũng như các nông sản khác (Phan Thị Xây, 2005).

2.3.2.2. Sự biến đổi thành phần hóa học
Trong q trình bảo quản, thành phần hóa học của khoai lang có sự biến
đổi đáng kể chủ yếu là biến đổi hàm lượng gluxit. Nhờ vào hệ enzyme amylase,
tinh bột chuyển hóa thành đường làm lượng tinh bột giảm đi và hàm lượng
đường tăng lên. Ngoài ra một số thành phần cũng có biến đổi như protein hay
các vitamin làm ảnh hưởng đến chất lượng củ khoai lang (Phan Thị Xây, 2005).
2.3.2.3.

Sự nảy mầm

Mọc mầm trong giai đoạn bảo quản là quá trình biến đổi sinh lý và kết thúc
giai đoạn ngủ nghỉ của củ. Sự nảy mầm diễn ra phụ thuốc vào nhiệt độ và độ ẩm
môi trường bảo quản. Khi củ mọc mầm thì các chất hữu cơ dự trữ trong củ phân
giải tạo thành các hợp chất đơn giản và năng lượng cung cấp cho quá trình phát
triển của tế bào mầm. Sự nảy mầm cũng ảnh hưởng tối khối lượng cũng như
chất lượng khoai lang làm giảm chất lượng sản phẩm.
19


2.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bảo quản khoai lang
2.4.1. Yếu tố nội tại
Trong củ khoai lang tươi hàm lượng nước lên tới 80% trọng lượng. Các
hoạt động sinh lý của củ xảy ra khá mạnh như hơ hấp, thốt nước, tỏa nhiệt và
nảy mầm. Đặc biệt một số thành phần hóa học có ảnh hưởng và tác động lớn đến
khoai lang trong quá trình bảo quản như: đường, tinh bột. Trong quá trình bảo
quản, thời gian đầu sẽ diễn ra quá trình làm lành vết thương, sau thời gian này
khoai lang vẫn diễn ra quá trình hơ hấp, do đó hàm lượng tinh bột sẽ bị mất đi
một phần, ngồi ra trong q trình bảo quản nguyên liệu cũng bị hao hụt do sự
mất nước và sự hư hỏng gây ra bởi vi sinh vật (trong giai đoạn đầu sự hao hụt
khoai lang chủ yếu là do sự mất nước) dẫn đến sự giảm ẩm nhẹ, bề mặt trạng

thái vẫn tương đối căng mịn. Hàm lượng đường tự do tăng lên nhưng hàm lượng
đường tổng số lại mất đi do tạo ra năng lượng giúp duy trì q trình hơ hấp. Sau
hơn 2 tuần, hàm lượng đường, tinh bột, anthocyanin bắt đầu giảm mạnh do cần
nhiều đường để duy trì q trình hơ hấp, sự sống của nơng sản, ngồi ra bắt đầu
có sự tăng mạnh tỷ lệ hao hụt không chỉ do sự mất nước mà còn do vi sinh vật,
khoai lang bị sùng, hà tăng mạnh; khoai dần mất hết chất dinh dưỡng, tỷ lệ thối
hỏng tăng dần và dần dẫn đến giá trị sử dụng thương phẩm khơng cịn.
2.4.2. Yếu tố ngoại cảnh
Nhiệt độ: nhiệt độ cao, các hoạt động sinh lý chuyển hoá mạnh làm hàm
lượng tinh bột trong củ giảm nhanh. Trong điều kiện nhiệt độ cao dễ tạo điều
kiện cho nấm mốc phát triển. Nhiệt độ thích hợp cho bảo quản khoai lang là 10
–15oC. Tuy nhiên cũng có nghiên cứu chỉ ra điều kiện thích hợp để bảo quản
khoai lang là khơng khí khơ, nhiệt độ 12,5-15°C trong thời gian 6-10 tháng,
ngoài ra nghiên cứu cũng chỉ ra khoai lang có thể bảo quản ở ngưỡng 10°C
trong thời gian ngắn mà không gây hư hỏng (Thompson và Scheuerman, 1993).
20


Ẩm độ: Độ ẩm thích hợp cho q trình bảo quản củ khoai lang tươi. Ẩm độ
quá thấp, làm cho củ khoai lang dễ bị khô, hàm lượng tinh bột giảm.
Thành phần khơng khí: Trong q trình hơ hấp củ khoai lấy oxy và thải ra
CO2. Trong khi đó, khí CO2 lại có tác dụng ngăn cản hơ hấp và ức chế vi sinh
vật hoạt động. Khi bảo quản cần giữ cho mơi trường trong các khối củ ln ln
có hàm lượng CO2 cao.
2.5. Các loại bệnh thường xảy ra trong giai đoạn sau thu hoạch đối với
khoai lang
Sau khi thu hoạch các loại củ nói chung và khoai lang nói riêng vẫn tiếp tục
q trình sống. Các yếu tố nội tại gây tổn thất chủ yếu do các hoạt động sinh lý,
sinh hóa của nó như sự chín, hơ hấp hay mọc mầm, ngồi do cịn chịu ảnh
hưởng bởi các yếu tố bên ngoài như tác động cơ học hay sâu bệnh. Một số hư

hỏng do côn trùng và nấm mốc gây ra như bệnh sùng củ khoai, bệnh thối mềm
củ khoai…

Hình 2. 2. Bệnh sùng trên củ khoai lang và con bọ hà
Bệnh sùng củ khoai lang (miền Bắc gọi là bị dím hoặc bị hà) là do tác hại
của một loại cơn trùng có tên là con bọ hà (Cylas spp.) thuộc họ Curculionidae,
bộ Cánh cứng (Coleoptera), có người gọi là con mọt khoai lang. Có 3 lồi của
giống Cylas là Cylas formicarius có mặt ở Châu Á và một số vùng Caribê,
Cylas puncticolis và Cylas brunneus được phát hiện ở Châu Phi. Bọ hà trưởng
thành ăn trên bề mặt củ, tạo ra những lỗ thủng nhỏ hình trịn. Những lỗ này có
thể phân biệt với các điểm đẻ trứng vì nó sâu hơn và khơng bị lấp kín bằng chất
21


thải. Sâu non của bọ hà đục trong củ, chất bài tiết của chúng được thải ra trong
các đường đục. Để chống lại sự gây hại, củ sản sinh ra các độc tố (terpenes) làm
cho củ có mùi khó chịu khơng thể ăn được thậm chí chỉ ở nồng độ và mức gây
hại thấp.

Hình 2. 3. Bệnh thối mềm củ khoai lang
Bệnh thối mềm củ khoai lang do nấm Rhizopus stolonifera var. stolonifer
và Mucor sp. gây ra làm cho củ khoai bị thối mềm. Củ trở nên mềm, ướt và chảy
nước, hiện tượng thối hỏng thường bắt đầu ở một đầu củ, nặng mùi rượu cồn.
Thường thấy nấm hình thành bào tử trên bề mặt chỗ bị hư hỏng. Điều kiện đơ
ẩm và nhiệt độ cao thích hợp cho sự lây nhiểm và phát triển của bệnh này.

Hình 2. 4. Bệnh thối đen củ khoai
lang
Bệnh thối đen củ khoai lang do nấm Lasiodiplodia theobromae (Diplodia
gossypina) gây ra. Vết thối ban đầu rắn và ẩm, nhưng củ nhanh chóng bị đen

hồn tồn và khơ đét. Thối bắt đầu từ một hoặc hai đầu củ và lúc đầu màu nâu
22


sau chuyển sang màu đen. Bệnh thối đen lan truyển do đất, củ bị bệnh và còn từ
thùng đựng, sọt hay công cụ bị nhiễm tạp. Bệnh này phân bố khắp thế giới. Thu
hoạch kịp thời có thể giảm thiệt hại, vệ sinh tốt và giảm tổn thương củ là rất
quan trọng.

Hình 2. 5. Bệnh than trên củ khoai lang
Bệnh than do nấm Macrophomina phaseolina gây ra. Nấm này phân bố
trên toàn thế giới và gây hại nhiều loài cây khác nhau. Bệnh bắt đầu nhiễm trên
bề mặt củ và dần tiến qua vịng mạch dẫn vào ruột củ. Có thể quan sát thấy 3
vùng khác biệt ở mặt cắt ngang của củ bị bệnh: phần vỏ ngồi khơng có dấu vết,
phần bên trong cùng của củ có màu nâu nhạt. Đôi khi phần giữa ruột củ tách ra
và cả củ trở nên khô đét (Nguyễn Văn Đĩnh và cs., 2001).
2.6. Tình hình nghiên cứu bảo quản khoai lang trên thế giới và Việt Nam
2.6.1. Tình hình bảo quản khoai lang trên thế giới
2.6.1.1. Chế độ môi trường bảo quản và xử lý khoai lang sau thu hoạch
Ở các nước nhiệt đới, việc bảo quản khoai lang khó khăn hơn mà nguyên
nhân chủ yếu là do khoai lang rất dễ bị các loại côn trùng xâm nhập. Tuy nhiên,
khoai lang vẫn duy trì ổn định chất lượng trong thời gian 5 tháng tới 1 năm khi
áp dụng quy trình bảo quản như sau: Lựa chọn những củ khoai tốt, không bị tổn
thương và giữ ở nhiệt độ 27-33°C, độ ẩm 85-90% trong thời gian 4-10 ngày với
mục đích để khoai tự ổn định, làm lành vết thương. Sau đó khoai được bảo quản
ở nhiệt độ thích hợp nhất là 13°C và độ ẩm 85-90%. Thơng gió đối lưu cần thiết
23


trong q trình bảo quản. Ngồi ra, các phương pháp bảo quản khoai tây cũng

được khuyến cáo để bảo quản khoai lang (NRI, 1994).
Các nghiên cứu của Mali và Kone (1991) cho thấy có thể bảo quản khoai
lang tới 6 tháng ở nhiệt độ 12-14°C hoặc bằng các phương pháp như: Bảo quản
bằng đất, đào hố ở độ sâu nhất định nhằm tạo thuận lợi cho việc thoát hơi nước,
tránh tích tụ ẩm. Sử dụng tro với vai trị như một chất hấp thụ ẩm, tạo mơi
trường có độ ẩm ổn định trong q trình bảo quản, ngồi ra tro cịn có tính kiềm
nên có tác dụng ức chế sự phát triển của vi sinh vật gây thối hỏng. Sử dụng cỏ
nhằm kìm hãm sự tăng độ ẩm và nhiệt độ do các hoạt động sinh lý, sinh hóa của
khoai trong q trình bảo quản, tạo mơi trường khơ và thoáng nhằm tránh sự
phát triển của các loại vi sinh vật gây thối hỏng, đặc biệt là các loại nấm
(Mutandwa, 2007).
Afek và cs., (1998) đã tiến hành xử lý khoai lang bằng dung dịch iprodione
0,1% và bảo quản ở 13oC, ẩm độ 90% . Kết quả cho thấy tỷ lệ thối hỏng sau 5
tháng tồn trữ trong xử lý này là 14%, thấp hơn ở mức có ý nghĩa so với đối
chứng 100% (Afek và cs., 2004).
Ở Châu Phi, hầu hết các hộ nông dân đều sử dụng các phương pháp bảo
quản truyền thống từ thế hệ này sang thế hệ khác. Phương pháp bảo quản phổ
biến là sử dụng đất, tro và cỏ. Tại Mỹ, khoai lang được bảo quản trong các palet
và đặt trong mơi trường có nhiệt độ và độ ẩm ổn định (nhiệt độ 13°C, độ ẩm 8590%), với phương pháp này có thể duy trì được giá trị thương phẩm của củ
khoai lang tới 10 tháng. Tuy nhiên, tỷ lệ thối hỏng và tổn thất khối lượng trong
q trình bảo quản có thể tăng rất cao nếu nhiệt độ không ổn định (dao động
≥5°C), các kết quả nghiên cứu cũng cho thấy rằng: Khi điều kiện bảo quản
khơng ổn định cịn xảy ra sự tổn thất chất khô, xảy ra sự mọc mầm, mất nước và
sự phát triển của bệnh trong quá trình bảo quản (Edmunds và cs., 2008).
Kết quả nghiên cứu về xử lý khoai lang sau thu hoạch của Edmunds và cs.
(2008), cho thấy rằng khoai lang được rửa bằng dung dịch Chlorine 100 – 150
24


ppm ở pH 6,5 – 7,0 sẽ ngăn chặn được sự phát triển của nấm bệnh gây thối sau

thu hoạch. Còn theo Hu và cs., (2004), khoai lang khi được làm sạch bằng nước
Chlorine 200 ppm, sau đó tiếp tục xử lý nước nóng ở 50 oC trong 30 phút sẽ có
khả năng bảo quản trong thời gian 12 tháng với tỷ lệ thối hỏng 4%, tỷ lệ mọc
mầm 0,8-1% và hao hụt khối lượng 6,9-7,3% ở 14oC, độ ẩm 90-95% (Edmunds
và cs., 2008). Theo Maynard và Hochmuth (2007) thì khoai lang có thể bảo quản
ở nhiệt độ 12-15°C trong 4-7 tháng.
Trong quá trình thu hái và bảo quản sau thu hoạch, khoai lang có cơ chế
làm lành vết thương tạo ra, đây là một trong những tính chất đặc trưng của loại
nơng sản này, lợi dụng tính chất này nhằm kéo dài thời gian bảo quản tươi khoai
lang cũng là một trong những vấn đề đang và đã được các nhà khoa học tìm
hiểu. Theo kết quả nghiên cứu của Yahia và cs. (2004) thì điều kiện thích hợp
nhất cho quá trình làm lành vết thương của khoai lang là ở 30 oC, độ ẩm 85%
trong thời gian khoảng 7 ngày. Tuy nhiên, theo Nanda (2008) thì quá trình làm
lành lại được thực hiện ở nhiệt độ cao hơn từ 30 – 33 oC, độ ẩm 85 – 90% trong
thời gian 5 – 7 ngày. Còn các kết quả nghiên cứu của Afek và cs. (1998) lại cho
thấy rằng khoai lang tự làm lành vết thương trong 5 ngày ở nhiệt độ 30 oC, độ ẩm
92% khi được nhúng trong dung dịch Iprodione 1g/lít (Afek và cs., 2004).
Tầm quan trọng của công tác bảo quản, chế biến đối với sản phẩm khoai
lang đã được Trung tâm khoai thế giới CIP chỉ ra rằng: Vấn đề chính đối với sản
xuất khoai lang là việc xử lý sau thu hoạch do nơng sản này có sản lượng lớn và
thời gian bảo quản ngắn. Phần lớn nông dân thường không quan tâm đến bảo
quản khoai lang tươi mà chỉ tồn trữ để dùng dần hoặc tiêu thụ bằng cách đổ
đống trên nền đất, chính vì vậy khoai lang sẽ rất dễ bị thối hỏng do vi sinh vật,
côn trùng xâm nhập (nhất là các loài gặm nhấm). Phương pháp bảo quản khoai
lang hiệu quả nhất là bảo quản trong hầm, hố đất hoặc bảo quản thành đống, kết
hợp sử dụng cỏ khô.Với phương pháp bảo quản này khoai lang có thể duy trì
25