Tiểu luận môn Nông sản - Đề tài: Tìm hiểu về khoai lang và quy trình sản xuất tinh bột khoai lang
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC – THỰC PHẨM
TIỂU LUẬN MÔN NÔNG SẢN
ĐỀ TÀI:
GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ MAI HƯƠNG
SVTH: Nhóm 11
ĐỖ THỊ MỸ DIỄM
10319161
TRƯƠNG HOÀI MI
NGUYỄN THỊ DUNG
NGUYỄN TẤN ĐƯỢC
NGUYỄN TRUNG NGHĨA
10351881
1.350881
1.348851
10339321
TP.HCM, tháng 10 năm 2011
TIỂU LUẬN NÔNG SẢN
GVHD: NGUYỄN THỊ MAI HƯƠNG
MỤC LỤC
MỤC LỤC ...........................................................................................................................2
Danh Mục Bảng...................................................................................................................3
Danh Mục Hình .......................................................................................................................................3
LỜI MỞ ĐẦU......................................................................................................................6
PHẦN 1: TỔNG QUAN......................................................................................................7
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHOAI LANG...............................................................7
1.1. Nguồn gốc và phân bố: .........................................................................................7
1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ khoai lang............................................................8
1.3. Cấu tạo: .................................................................................................................9
1.4. Thành phần hóa học:...........................................................................................10
1.5. Giá trị dinh dưỡng và ứng dụng của khoai lang trong cuộc sống.......................11
1.6. Bảo quản khoai lang............................................................................................16
CHƯƠNG II: CẤU TẠO VÀ TÍNH CHẤT CỦA TINH BỘT KHOAI LANG ..............18
2.1. Các phản ứng tiêu biểu của tinh bột....................................................................19
2.1.1. Phản ứng thủy phân:........................................................................................19
2.1.2. Phản ứng tạo phức...........................................................................................20
2.1.3. Tính hấp thụ của tinh bột.................................................................................20
2.1.4. Khả năng hấp thụ nước và khả năng hòa tan của tinh bột...............................21
2.2. Những tính chất vật lí của huyền phù tinh bột trong nước .................................21
2.2.1. Độ tan của tinh bột ..........................................................................................21
2.2.2. Sự trương nở....................................................................................................21
2.2.3. Tính chất hồ hóa của tinh bột..........................................................................21
2.2.4. Độ nhớt của hồ tinh bột...................................................................................21
NHÓM 11 - HaDim.Vn
Page 2
TIỂU LUẬN NÔNG SẢN
GVHD: NGUYỄN THỊ MAI HƯƠNG
2.2.5. Khả năng tạo gel và sự thoái hóa gel...............................................................22
PHẦN 2: QUY TRÌNH SẢN XUẤT TINH BỘT KHOAI LANG...................................23
1. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ: ....................................................................................23
2. THUYẾT MINH QUY TRÌNH..................................................................................24
2.1. Nguyên liệu: ............................................................................................................24
2.2. Ngâm:..................................................................................................................25
2.3. Rửa nguyên liệu:.................................................................................................25
2.4. Nghiền:................................................................................................................26
2.5. Tách bã:...............................................................................................................28
2.6. Tách dịch bào:.....................................................................................................28
2.7. Tinh chế sữa tinh bột ( quá trình tách bã nhỏ) ....................................................30
2.8. Rửa tinh bột:........................................................................................................31
2.9. Bảo quản tinh bột ẩm:.........................................................................................31
2.10. Sấy: .....................................................................................................................31
2.11. Làm nguội:..........................................................................................................32
2.12. Bao gói, thành phẩm ...........................................................................................33
KẾT LUẬN .......................................................................................................................35
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................36
NHÓM 11 - HaDim.Vn
Page 3
TIỂU LUẬN NÔNG SẢN
GVHD: NGUYỄN THỊ MAI HƯƠNG
DANH MỤC BẢNG
1. Bảng 1.1: so sánh tiền chất vitamin A của khoa lang với các cây khác
2. Bảng 1.2. Hàm lượng các vi chất theo màu sắc khác nhau của củ khoai lang
3. Bảng 1.3: cá chất chống oxy hóa có trong các loại giống khoai lang và một số
chế phẩm từ khoai lang
DANH MỤC HÌNH
1. Hình 1.1: Củ Khoai Lang
2. Hình 2.1 . Amiloza và amilopectin
3. Hình 2.2: phản ứng thủy phân của tinh bột
4. Hinh 3.1: Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất tinh bột khoai lang
5. Hình3.2: Máy bóc vỏ củ
6. Hình 3.3: Máy rửa củ
7. Hình3.4: Máy mài củ
8. Hình3.5: cấu tạo máy mài sát:
9. Hình3.6: Máy phân li tách dịch bào
10.Hình 3.7:Máy phát SO2
11.Hình3.8: Máy li tâm tách nước
12.Hình 3.9 : Cyclone
13.Hình3.10: Ống làm khô nhanh
14.Hình3.11. Quạt thổi
15.Hình 3.12:Thiết bị rây và đóng gói
NHÓM 11 - HaDim.Vn
Page 4
TIỂU LUẬN NÔNG SẢN
GVHD: NGUYỄN THỊ MAI HƯƠNG
LỜI MỞ ĐẦU
Tinh bột là carbohydrate dự trữ chính của cây trồng và chất cao phân tử có số lượng lớn
có ý nghĩa quan trọng đối với đời sống nhân loại. Tinh bột là nơi tích luỹ của cây trồng
như là chất không hoà tan, chất nửa kết tinh không hoà tan, bản thân nó được tạo ra từ hai
chất cao phân tử của glucose: amylose, đó là yếu tố chủ yếu không có nhánh, và nhánh
amylopectin. Khái quát lại tinh bột có vai trò quan trọng cung cấp cho sức khoẻ con
người. Những thực đơn hàng ngày được lặp lại là có liên đới đến việc cải thiện thành
phần chất có liên quan đến sự béo phì và ăn kiêng, liên quan đến bệnh đái đường Type II,
bệnh tim mạch và tất nhiên cả đến bệnh ung thư. Trong sự tương phản dải tối sáng, tinh
bột là chất phân lớp chậm và tinh bột là chất không được hấp phụ ở trong thành ruột.
Ngoài ra, tinh bột còn được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp với số lượng lớn trong
nghành công nghiệp thực phẩm, công nghiệp dược và không gây độc trong quá trình sản
xuất. Trên thế giới, đã phải dùng tới 60 triệu tấn tinh bột gồm bột mỳ, bột ngô, bột khoai
tây, bột gạo, bột sắn, bột khoai lang /năm tuỳ thuộc vào điều kiện sản xuất nông nghiệp
của từng khu vực.
Nguồn cung cấp tinh bột chính cho nghành công nghiệp tại Việt nam chủ yếu là tinh bột
sắn. Hầu hết sản xuất tinh bột là phục vụ cho việc chế biến, nó được xem như là chất nền
cho sự lên men của vi sinh vật (chủ yếu cho sản xuất mỳ chính), công nghiệp dệt vải sợi,
công nghiệp giấy và nhiều nghàn công nghiệp khác.
Khoai lang và sắn có thành phần chất khô tương tự nhau. Củ cây sắn có hàm lượng khử
thấp hơn khoai lang, ngược lại khoai lang có thể cung cấp nhiều lợi ích hơn là sắn như:
cung cấp dinh dưỡng dạng đa dụng, thân thiện môi trường, cả hai phần trên mặt đất và
dưới mặt đất của cây khoai lang đó là thân lá và củ đều có thể mở rộng cho chế biến. Chế
biến tinh bột sắn thì dễ dàng hơn chế biến tinh bột khoai lang. Tuy nhiên, cấu trúc tinh
bột khoai lang nhỏ hơn tinh bột sắn và hàm lượng AM của khoai lang cao hơn. Điều này
có thể đưa ra khả năng sử dụng khoai lang là đa dạng hơn cho sự chọn lựa đa mục đích.
NHÓM 11 - HaDim.Vn
Page 5
TIỂU LUẬN NÔNG SẢN
GVHD: NGUYỄN THỊ MAI HƯƠNG
PHẦN 1: TỔNG QUAN
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHOAI LANG
1.1. Nguồn gốc và phân bố:
Khoai lang (Ipomea Batatas) thuộc chi Ipomoea, họ
Convolvulaceae có mặt ở Trung Mỹ vào những năm
2600 đến 1000 trước Công Nguyên, nó được phổ biến
Nó cũng đã được biết tới trước khi có sự thám hiểm của
sang các nước khác ở châu Âu như Tây Ban Nha, Bồ
Hình 1.1: Củ Khoai Lang
Đào Nha, châu Á như Ấn Độ, Trung Quốc, Philippin, Indonesia, Việt Nam...
Ngày nay, khoai lang được trồng rộng khắp trong các khu vực nhiệt đới và ôn đới ấm
với lượng nước đủ để hỗ trợ sự phát triển của nó.
Ở Việt Nam khoai lang trồng rất phổ biến, trước đây chủ yếu ở đồng bằng các vùng
đất bãi ven sông, nay khoai lang đã được trồng nhiều cả các vùng đồi, trung du từ Bắc
vào Nam.
khoảng 24 °C (75 °F). Phụ thuộc vào giống cây trồng và các điều kiện khác, các rễ củ sẽ
phát triển đầy đủ trong vòng từ 2 đến 9 tháng. Với sự chăm sóc cẩn thận, các giống ngắn
ngày có thể trồng như cây một năm để cho thu hoạch vào mùa hè tại các khu vực có khí
hậu ôn đới, như miền bắc Hoa Kỳ. Khoai lang ít khi ra hoa nếu khoảng thời gian ban
ngày vượt quá 11 giờ. Chúng được nhân giống chủ yếu bằng các đoạn thân (dây khoai
lang) hay rễ hoặc bằng các rễ bất định mọc ra từ các rễ củ trong khi lưu giữ bảo quản.
Các hạt hầu như chỉ dành cho mục đích gây giống mà thôi.
NHÓM 11 - HaDim.Vn
Page 6
TIỂU LUẬN NÔNG SẢN
GVHD: NGUYỄN THỊ MAI HƯƠNG
củ khoai lang có thể giữ được trong vòng 6 tháng. Nhiệt độ thấp hoặc cao hơn đều nhanh
chóng làm hỏng củ.
Khoai lang phát triển tốt trong nhiều điều kiện về đất, nước và phân bón. Nó cũng có
rất ít kẻ thù tự nhiên nên thuốc trừ dịch hại là ít khi phải dùng tới. Do nó được nhân giống
bằng các đoạn thân nên khoai lang là tương đối dễ trồng. Do thân phát triển nhanh che
lấp và kìm hãm sự phát triển của cỏ dại nên việc diệt trừ cỏ cũng tiêu tốn ít thời gian hơn.
Trong khu vực nhiệt đới, khoai lang có thể để ở ngoài đồng và thu hoạch khi cần thiết
còn tại khu vực ôn đới thì nó thường được thu hoạch trước khi sương giá bắt đầu.
thế giới (với sản lượng năm 1990 là 130 triệu tấn; bằng khoảng một nửa sản lượng khoai
tây của quốc gia này). Trong quá khứ, phần lớn khoai lang tại Trung Quốc được trồng để
1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ khoai lang
Khoai lang là loại cây lương thực đứng hàng thứ năm trên thế giới sau cây lúa, lúa mì,
bắp và khoai mỳ (sắn). Khoai lang được canh tác ở trên 100 nước trên thế giới thế giới ở
ở châu Á (31 nước), châu Phi (39 nước), và châu Mỹ Latin (31 nước), tập trung ở những
nước có thu nhập thấp, bản thân các nước này được canh tác ở vùng đói nghèo như tỉnh
Sichuan Trung Quốc hay tây Kenya, trên đất đồi, dốc manh mún phân tán nên năng suất
và thu nhập không đáng kể. Sản lượng khoai lang trên thế giới hàng năm ước khoảng 133
triệu tấn, tập trung ở Trung Quốc 100 triệu tấn, chiếm 82% sản lượng khoai lang trên
toàn thế giới, còn lại là Nigeria (3,2 triệu tấn, 3% sản lượng), Uranda (2,6 triệu tấn),
Indonesia (1,8 triệu tấn), Việt Nam (1,5 triệu tấn) và Nhật Bản (1,1 triệu tấn).
NHÓM 11 - HaDim.Vn
Page 7
TIỂU LUẬN NÔNG SẢN
GVHD: NGUYỄN THỊ MAI HƯƠNG
Sản lượng trên đầu người là lớn nhất tại các quốc gia mà khoai lang là mặt hàng
và hiện nay có khoảng 150 trang trại ở Mississippi trồng khoai lang.
Khoai lang đã từng là một phần quan trọng trong khẩu phần ăn tại Hoa Kỳ trong phần
lớn lịch sử của quốc gia này, đặc biệt là tại khu vực đông nam. Tuy nhiên, trong những
năm gần đây thì nó đã trở nên ít phổ biến hơn. Tiêu thụ bình quân trên đầu người tại Hoa
Kỳ ngày nay chỉ khoảng 1,5-2 kg (4 pao) mỗi năm, trong khi trong thập niên 1920 là 13
kg (31 pao). Kent Wrench viết: "Khoai lang đã gắn liền với thời kỳ khó khăn trong suy
nghĩ của tổ tiên chúng ta và khi họ trở nên giàu có đủ để thay đổi thực đơn của mình thì
người ta ít ăn khoai lang hơn."
1.3. Cấu tạo:
năng và bề ngoài thì tương tự và gần giống với thân củ.
Các rễ phình to làm cơ quan lưu trữ khác với củ thật sự, nó có các cấu trúc tế bào bên
trong và bên ngoài của các rễ điển hình. Các củ thật sự có cấu trúc tế bào của thân, còn
trong rễ củ thì không có các đốt và gióng hoặc các lá suy thoái. Một đầu gọi là đầu gần có
các mô đỉnh đầu sinh ra các chồi để sau này phát triển thành thân và lá. Đầu kia gọi là
đầu xa, thông thường sinh ra các rễ không bị biến đổi. Trong các củ thật sự, trật tự là
ngược lại với đầu xa sinh ra thân cây. Về mặt thời gian, các rễ củ là hai năm. Trong năm
đầu tiên cây mẹ sinh ra các rễ củ và về mùa thu cây chết đi. Năm sau các rễ củ sinh ra cây
NHÓM 11 - HaDim.Vn
Page 8
TIỂU LUẬN NÔNG SẢN
GVHD: NGUYỄN THỊ MAI HƯƠNG
mới và bị tiêu hao trong quá trình tạo thành bộ rễ mới cùng thân cây và ra hoa. Các mô
còn lại chết đi trong khi cây sinh ra rễ củ mới cho năm kế tiếp sau đó.
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.
Tác dụng: 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 ở thịt củ.
Thịt củ: gồm các tế bào nhu mô có chứa: Tinh bột , hợp chất chứa nitơ
1.4. Thành phần hóa học:
Khoai lang là loại củ không có lõi. Cuống củ nối với thân cây có hệ xơ chạy dọc
theo củ, có khi kéo dài đến hết củ tạo thành rễ đuôi củ. Củ khoai lang cỏ vỏ mỏng, chứa
chủ yếu là xenlulo, có các chất sắc tố. Thịt củ nằm trong củ chứa các tế bào nhu mô.
Trong các tế bào này chủ yếu là tinh bột, ngoài ra còn một số chất khác: hợp chất chứa
nitơ, các nguyên tố vi lượng...
Củ khoai lang có nhiều tinh bột. Theo Trung tâm nghiên cứu khoai lang, Từ châu
(1994) phân tích 790 mẫu xuất xứ, hàm lượng tinh bột thô 37,6-77,8%, Trung tâm nghiên
cứu và phát triển rau Châu Á (1992) phân tích 1600 mẫu xuất xứ, tỷ lệ chất khô khoai
lang 12,74%-41,2%, hàm lượng tinh bột của khoai khô đạt 44,59%-78,02%. Bradbury và
Hallooway (1988) phân tích 164 giống khoai lang của 5 nước Châu Á- Thái Bình Dương,
hàm lượng tinh bột khoai lang tươi 5,3%-28,4%, bình quân 20,1%.
Ngoài phần tinh bột, khoai lang còn chứa nhiều chất dinh dưỡng khác: đường hoà tan
3%, prôtêin 2%, vitamin 0,5%. 100g khoai lang tươi có 0,2g chất béo, 0,9 g muối vô cơ
NHÓM 11 - HaDim.Vn
Page 9
TIỂU LUẬN NÔNG SẢN
GVHD: NGUYỄN THỊ MAI HƯƠNG
(18 mg Ca, 20 mg P2O5, 0,4mg Fe), Caroten 1,31g, vitamin C 30mg, vitamin B1 0,04
mg, axít nicotinic 0,5mg. Khoai lang còn chứa nước 67%, có hoàng sắc tố, hồng sắc tố,
pectin có gây trở ngại cho chế biến tinh bột, khoai lang còn có nhiều polyphenol, khi bị
tác động của men oxyhóa, biến thành màu nâu.
Các thành phần hoá học của các củ không cố định mà thường thay đổi tuỳ thuộc
giống cây trồng, khí hậu, thổ nhưỡng, điều kiện canh tác v.v...Với hàm lượng tinh bột
lớn, công nghệ tách tinh bột đơn giản nên khoai lang cũng đã được sử dụng để khai thác
tinh bột với số lượng đáng kể.
1.5. Giá trị dinh dưỡng và ứng dụng của khoai lang trong cuộc sống
Khi nhắc đến khoai lang, nhiều người Việt Nam cho nó là loại cây có giá trị dinh
dưỡng thấp, là loại thực phẩm chỉ dành cho người nghèo suốt 3 buổi ăn khoai trừ cơm lúc
đất nước còn khó khăn. Đến nay khi thu nhập của nhiều người dân ta được cải thiện đáng
kể thì họ quay lưng với loại cây lương thực này, rất hiếm khi ăn khoai.
Lợi thế của các cây có củ là cung cấp nguồn năng lượng dưới dạng tinh bột và đường
với giá rẽ nhất. Mặc dù trên cùng đơn vị trọng lượng, khoai lang chỉ cung cấp số năng
lượng chỉ bằng 1/3 so lúa gạo và lúa mỳ do có chứa hàm lượng nước cao hơn. Tuy nhiên
về mặt năng suất khoai lang lại cho năng suất cao hơn lúa do năng suất cao nên tính trên
đơn vị diện tích và thời gian, khoai lang cho năng suất chất bột đường cao gấp 1,5 lần và
cho giá triệu thu nhập gấp 1,7 lần so với lúa.
Nhược điểm của dinh dưỡng gạo là hàm lượng vitamine A rất thấp. Khoai lang bí có
lượng tiền chất vitamine A lên đến 9180 µg/100 củ, chỉ thua cải xanh (17.535) và cà-rốt
(13.485), còn lại có cao hơn rất nhiều so với xoài, nho, đu đủ, táo. Thiếu vitamine A rất
phổ biến ở các nước đang phát triển, là nguyên nhân chính gây bệnh khô võng mạc mắt ở
trẻ em. Mặt ngày trẻ từ 6-12 tháng tuổi cần 350 mg vitamine A nên Liên hiệp quốc
khuyến khích các nước đang phát triển sử dụng khoai lang bí để bổ sung nguồn vitamine
A
NHÓM 11 - HaDim.Vn
Page 10
TIỂU LUẬN NÔNG SẢN
GVHD: NGUYỄN THỊ MAI HƯƠNG
Bảng 1.1: so sánh tiền chất vitamin A của khoai lang với các cây khác
Sắt là thành phần chính của tế bào máu hemoglobine. Nhu cầu chất sắt của trẻ sơ sinh
từ 3-12 tháng tuổi là 14mg/ngày sau đó giảm còn 8-9mg/ngày. Hàm lượng sắt trong các
loại khoai lang đều cao, nhất là giống khoai lang màu cam. Ngoài ra khoai lang còn chứa
khá nhiều chất kẽm, nhất là giống khoai lang màu trắng và màu cam. Kẻm và sắt là 2 chất
rất thiếu trong gạo, chẳng những thế, trong gạo còn có chất phytase ngăn cản hấp thu sắt
và kẽm của các loại thực phẩm khác trong ruột, nên ăn độn trong thời kỳ kinh tế khó
khăn cũng có cơ sở khoa học về mặt dinh dưỡng. Ngoài ra khoai lang còn có khá nhiều
chất vôi và kali.
NHÓM 11 - HaDim.Vn
Page 11
TIỂU LUẬN NÔNG SẢN
GVHD: NGUYỄN THỊ MAI HƯƠNG
Bảng 1.2. Hàm lượng các vi chất theo màu sắc khác nhau của củ khoai lang
Như vậy các vi chất có trong khoai lang khá dồi dào, ăn khoai lang đơn thuần bảo
đảm cung cấp thừa lượng vitamine A, đáp ứng 28% nhu cầu vitamine C, 25% chất
manganese, 16% chất đồng, xơ và vitamine B6, 8% chất sắt và kali (bảng 4)
Khám phá gần đây cho thấy trong khoai lang có chứa nhiều chất chống ô-xy hóa ngăn
chận sự phát triển của tế bào ung thư, chống lão hóa và làm sạch các chất bẩn trong mạch
máu. Bao gồm các hợp chất phenol, anthocyanin (có nhiều trong khoai lang tím),
carotenoid, trong đó khoai lang tím chứa nhiều chất chống ô-xy hóa tổng số nhất, kế đến
là khoai lang hồng và khoai lang bí (bảng 5). Đó là lý do ở Nhật lấy khoai lang tím và
khoai lang bí để làm nước ép, loại nước uống của thực phẩm chức năng
NHÓM 11 - HaDim.Vn
Page 12
TIỂU LUẬN NÔNG SẢN
GVHD: NGUYỄN THỊ MAI HƯƠNG
Bảng 1.3: cá chất chống oxy hóa có trong các loại giống khoai lang và một số chế
phẩm từ khoai lang
Khoai lang chứa loại protein độc đáo có hiệu quả chống oxy hóa: Khoai lang
chứa loại protein độc đáo có khả năng chống oxy hóa (antìoxidant) đáng kể. Nghiên cứu
cho thấy các protein có khoảng một phần ba hoạt tính chống oxy hoá của glutathione -
một trong những sản phẩm quan trọng của cơ thể có vai trò trong việc tạo các chất chống
oxy hóa trong cơ thể. Mặc dù còn cần nhiều nghiên cứu trong tương lai nhưng những
protein này đã giúp giải thích về những đặc tính chữa bệnh của khoai lang.
Khoai lang là một chất liệu dinh dưỡng có giá trị : Hệ thống xếp hạng thực
phẩm cho thấy khoai lang là loại thực phẩm truyền thống giàu chất dinh dưỡng. Củ khoai
lang như là một nguồn vitamin A (dưới dạng beta-caroten) tuyệt vời , một nguồn vitamin
C và mangan đáng kể. Trong khoai lang còn có sản phẩm đồng, chất xơ rất tốt cho cơ
thể, lượng cao vitamin B6, kali và sắt.
Giàu chất chống oxy hóa, khoai lang là thực phẩm chống viêm : Với lượng
đáng kể vitamin A (dưới dạng beta-caroten) và vitamin C, khiến khoai lang là thực phẩm
chống viêm nhiễm có tác dụng phòng và chữa trị bệnh. Cả hai dạng beta-caroten và
NHÓM 11 - HaDim.Vn
Page 13
TIỂU LUẬN NÔNG SẢN
GVHD: NGUYỄN THỊ MAI HƯƠNG
vitamin C có tiêm năng chống oxy hóa lớn giúp hiệu quả cho cơ thể loại bỏ các gốc tự
do. Thành phần các gốc tự do có hóa chất gây thiệt hại cho các tế bào và màng tế bào và
chúng kết hợp với sự phát triển của các điều kiện như vữa xơ động mạch
(atherosclerosis), bệnh tiểu đường, bệnh tim, ung thư ruột. Ðiều này có thể giải thích tại
sao cả beta-caroten và vitamin C giúp ích hiệu quả để ngăn ngừa các gốc tự do.
Từ những chất dinh dưỡng chống viêm,khoai lang có thể hữu ích trong việc
giảm những khả năng phát sinh những bệnh viêm nhiễm, ví dụ như bệnh suyễn, viêm
khớp (osteoarthritis), và viêm đa khớp dạng thấp (rheumatoid arthritis). Ngoài ra, khoai
lang là một nguồn vitamin B6 cần thiết để chuyển đổi homocysteine, một sản phẩm
trong tiến trình “methylation”tạo ra acid amin quan trọng trong các tế bào thành các phân
tử không gây hại. Khi homocysteine cao có liên quan làm tăng nguy cơ đau tim và đột
quỵ.
Chiết suất từ khoai lang trắng có thể trị bệnh tiểu đường: Tất cả các giống đều
cho củ có vị ngọt, dù nhiều hay ít. Mặc dù có vị ngọt, nhưng khoai lang trên thực tế là
thức ăn tốt cho những người bệnh tiểu đường, các nghiên cứu cho thấy nó hỗ trợ cho sự
ổn định nồng độ đường trong máu và làm giảm sức kháng insulin. Khoai lang trắng
thường mọc ở vùng đồi núi. Chiết suất thành phần Caiapo từ củ khoai lang trắng có thể
kiểm soát tốt lượng đường máu và cholesterol trong bệnh tiểu đường loại 2. Chất này đã
được Nhật Bản điều chế thành dược phẩmbổ sung dành cho bệnh nhân tiểu đường
Nghiên cứu tại Ðại học Vienna (Áo), đã tìm hiểu phương thức hoạt động và tính hiệu quả
của Caiapo từ khoai lang thử nghiệm trên những người mắc bệnh tiểu đường loại 2 với
liều dùng trong vòng 12 tuần. Kết quả cho thấy, khi điều trị bằng Caiapo chiết từ khoai
lang đã làm giảm lượng hemoglobin A-1c (HbA1c) là yếu tố chỉ định lượng đường máu
dư thừa. Lượng đường máu ở nhóm sử dụng Caiapo từ khoai lang cũng giảm hơn nhiều
Ngoài ra, lượng cholesterol trong máu cũng giảm. Các kết quả trên chứng tỏ Caiapo
chiết suất từ khoai lang là chất kiểm soát bệnh tiểu đường loại 2 rất hiệu quả mà không
gây ra một phản ứng phụ cho người bệnh, đây là một dược liệu mới cho bệnh nhân tiểu
đường.
NHÓM 11 - HaDim.Vn
Page 14
TIỂU LUẬN NÔNG SẢN
GVHD: NGUYỄN THỊ MAI HƯƠNG
Khoai lang được coi là một loại thực phẩm giúp giảm cân rất tốt : Giàu dinh
dưỡng nhưng khoai lang lại có tác dụng giảm cân hiệu quả. Năng lượng có trong khoai
lang rất ít, chỉ bằng 1/3 so với cơm và 1/2 so với khoai tây. Củ khoai lang không chứa
chất béo vàcholesterol, ngăn được tiến trình chuyển hóa đường trong thức ăn thành mỡ và
chất béo trong cơ thể. Ăn khoai lang trước bữa ăn chính sẽ làm bạn giảm được một lượng
lớn thức ăn sẽ đưa vào cơ thể mà không hề gây ra cảm giác đói. Ăn khoai lang rất có lợi
cho hệ tiêu hóa vì thành phần vitamin C và các axit amin giúp kích thích nhu động ruột,
làm quá trình tiêu hóa thức ăn trở nên nhanh hơn, ngăn ngừa tình trạng táo bón.
Khoai lang còn là một nguyên liệu sản xuất ethanol: Một phát hiện của các
nhà khoa học thuộc trường đại học North Carolina cho biết khoai lang có thể là nguyên
liệu lý tưởng để sản xuất ethanol, và nhờ vậy ngành sản xuất nhiên liệu sinh học có thể
bớt sử dụng bắp (ngô). Nghiên cứu cho biết họ đang đạt được nhiều tiến bộ trong việc
phát triển loại khoai lang công nghiệp có vỏ màu tía hoặc trắng, ruột màu trắng (khác
khoai ăn thông thường có màu cam, vàng), chứa nhiều tinh bột và không quá ngọt. Loại
khoai dùng trong công nghiệp này có thể sản sinh ra lượng ethanol nhiều hơn so với bắp
tính theo trọng lượng. Hiện ở Hoa kỳ và Brazil người ta đã sử dụng nhiên liệu ethanol sản
xuất từ bắp và mía để phần nào thay cho xăng. Nhưng nhu cầu ethanol lại đẩy giá thực
phẩm tăng cao. Trong khi đó, việc sản xuất ethanol từ khoai lang rẻ hơn nhiều, và đặc
biệt không gây ảnh hưởng tới nguồn cung cấp lương thực của thế giới.
1.6. Bảo quản khoai lang
Khoai lang tươi là một trong những loại củ khó bảo quản vì khoai chứa lượng
nước khá cao (80% trọng lượng). Trong điều kiện nhiệt độ cao, các hoạt động sinh lý
chuyển hoá mạnh, làm cho lượng tinh bột tiêu hao nhanh chóng. Vỏ khoai mỏng, tác
dụng bảo vệ kém, dễ sây sát, dễ thối, sâu bọ dễ xâm nhập gây ra hiện tượng khoai hà, gây
thối ruỗng, nấm mốc phát triển. Có thể bảo quản khoai lang theo những cách sau đây:
Bảo quản trong hầm, đào sâu dưới đất.
NHÓM 11 - HaDim.Vn
Page 15
TIỂU LUẬN NÔNG SẢN
GVHD: NGUYỄN THỊ MAI HƯƠNG
Bảo quản trong hầm bán lộ thiên: Hầm này cũng chọn chỗ đất nơi cao ráo, sạch sẽ,
không có nước ngầm, đào hầm theo kiểu lòng chum có nắp đậy kín và có rãnh thoát
nước. Hầm đào xong phải để khô mới chứa khoai. Khoai thu hoạch về chọn củ tốt, không
sây sát, ít lấm đất, không có củ hà, nhập kho vào những ngày khô hanh và cần thận trọng
khi vận chuyển vào hầm. Một tháng đầu mở nắp 1 - 2 lần để thoát nhiệt độ trong hầm,
tránh bốc nóng. Nếu ẩm độ trong hầm quá cao phải dùng chất hút ẩm.đất cao ráo và khô,
không có mạch nước ngầm. Hầm đào sâu trên 1 m, phía trên mặt hầm đắp một bức tường
đất quanh miệng hầm, có chừa 1 cửa để lên xuống, hầm phải có nắp đậy kín và có mái
che. Bảo quản bằng hai cách này sẽ cách ly được với môi trường và khoai giữ được lâu
hơn.
Bảo quản bằng cách ủ cát khô: đầu củ quay ra ngoài, từ dưới lên trên. Nếu khoai
đóng trong sọt thì để nguyên và chồng 2 - 3 sọt lên nhau, sau đó lấy cát khô phủ kín lên
khoai. Trường hợp bảo quản ngoài trời phải làm lán che mưa nắng.đều nhau và xếp thành
từng luống hoặc từng đống và phải để nơi cao ráo, thoáng mát, tránh chỗ nắng hắt vào và
không có mưa dột
Đây là phương pháp bảo quản tương đối kín, cũng giống như trong hầm kín nhưng
đơn giản và dễ làm. Song bảo quản bằng cách ủ cát khô có nhược điểm là không được kín
hoàn toàn, nên vẫn chịu ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm bên ngoài. Chọn những củ
khoai còn nguyên vẹn, không bị sâu bệnh, không bị sây sát vỏ, xếp thành từng luống có
chiều rộng 1,2 -1,5m, chiều dài tuỳ theo số lượng khoai bảo quản nhiều hay ít. Khi xếp
khoai phải thật nhẹ nhàng, tránh cọ sát. Ngoài ra, khoai lang có thể bảo quản thoáng nếu
thời gian bảo quản ngắn khoảng 10 -15 ngày. Khi bảo quản thoáng cũng phải chọn những
củ khoai có phẩm chất tốt
NHÓM 11 - HaDim.Vn
Page 16
TIỂU LUẬN NÔNG SẢN
GVHD: NGUYỄN THỊ MAI HƯƠNG
CHƯƠNG II: CẤU TẠO VÀ TÍNH CHẤT CỦA TINH BỘT
KHOAI LANG
Tinh bột có nhiều trong khoai lang do đó khoai lang là một trong số nguồn nguyên
liệu chủ yếu để sản xuất tinh bột. Tinh bột không phải là một chất riêng biệt, nó bao gồm
hai thành phần là amiloza và amilopectin.
Tinh bột khoai lang có hình bầu dục, kích thước hạt khoảng 5-50 nm, hàm lượng
amiloza: 20%.
Cấu tạo bên trong của vi hạt tinh bột khá phức tạp. Vi hạt tinh bột có cấu tạo lớp,
trong mỗi lớp đều có lẫn lộn các amiloza dạng tinh thể và amilopectin xắp xếp theo
phương hướng tâm.
Nhờ phương pháp hiển vi điện tử và nhiễu xạ tia X thấy rằng trong hạt tinh bột
“nguyên thuỷ” các chuỗi polyglucozit của amiloza và amilopectin tạo thành xoắn ốc với
ba gốc glucozơ một vòng.
Các mạch polysaccarit sắp xếp hướng tâm tạo ra độ tinh thể: các mạch bên của
một phân tử amilopectin này nằm xen kẽ giữa các mạch bên của phân tử kia. Ngoài cách
sắp xếp bên trong như vậy, mỗi hạt tinh bột còn có vỏ bao phía ngoài. Đa số các nhà
nghiên cứu cho rằng vỏ hạt tinh bột khác với tinh bột bên trong, chứa ít ẩm hơn và bền
đối với các tác động bên ngoài. Trong hạt tinh bột có lỗ xốp nhưng không đều. Vỏ hạt
tinh bột cũng có lỗ nhỏ do đó các chất hòa tan có thể xâm nhập vào bên trong bằng con
đường khuếch tán
Amiloza là loại mạch thẳng, chuỗi dài từ 500-2000 đơn vị glucozơ, liên kết nhau bởi
liên kết glicozit. Trong hạt tinh bột hoặc trong dung dịch hoặc ở trạng thái thoái hóa,
amiloza thường có cấu hình mạch giãn, khi thêm tác nhân kết tủa vào, amiloza
NHÓM 11 - HaDim.Vn
Page 17
TIỂU LUẬN NÔNG SẢN
GVHD: NGUYỄN THỊ MAI HƯƠNG
Amilopectin là polyme mạch nhánh, ngoài mạch chính có liên kết1,4 glucozit còn có
nhánh liên kết với mạch chính bằng liên kết 1,6 glucozit.
Hình 2.1 . Amiloza và amilopectin
2.1. Các phản ứng tiêu biểu của tinh bột
2.1.1. Phản ứng thủy phân:
Một tính chất quan trọng của tinh bột là quá trình thủy phân liên kết giữa các đơn
vị glucozơ bằng axít hoặc bằng enzym. Axit có thể thủy phân tinh bột ở dạng hạt ban đầu
hoặc ở dạng hồ hóa hay dạng past, còn enzym chỉ thủy phân hiệu quả ở dạng hồ hóa. Một
số enzym thường dùng là- amilaza,- amilaza.. Axit và enzym giống nhau là đều
thủy phân các phân tử tinh bột bằng cách thủy phân liên kết (1,4) glycozit. Đặc trưng của
phản ứng này là sự giảm nhanh độ nhớt và
sinh ra đường.
NHÓM 11 - HaDim.Vn
Page 18
TIỂU LUẬN NÔNG SẢN
GVHD: NGUYỄN THỊ MAI HƯƠNG
Hình 2.2: phản ứng thủy phân
của tinh bột
2.1.2. Phản ứng tạo phức
Phản ứng rất đặc trưng của tinh bột là phản ứng với iot. Khi tương tác với iot,
amiloza sẽ cho phức màu xanh đặc trưng. Vì vậy, iot có thể coi là thuốc thử đặc trưng để
xác định hàm lượng amiloza trong tinh bột bằng phương pháp trắc quan. Để phản ứng
được thì các phân tử amiloza phải có dạng xoắn ốc để hình thành đường xoắn ốc đơn của
amiloza bao quanh phân tử iot. Các dextrin có ít hơn 6 gốc glucozơ không cho phản ứng
với iot vì không tạo được một vòng xoắn ốc hoàn chỉnh. Axit và một số muối như KI,
Na2SO4 tăng cường độ phản ứng. Amiloza với cấu hình xoắn ốc hấp thụ được 20% khối
lượng iot, tương ứng với một vòng xoắn một phân tử iot. Amilopectin tương tác với iot
cho màu nâu tím. Về bản chất phản ứng màu với iot là hình thành nên hợp chất hấp thụ.
Ngoài khả năng tạo phức với iot, amiloza còn có khả năng tạo phức với nhiều chất
hữu cơ có cực cũng như không cực như: các rượu no, các rượu thơm,bphenol, các xeton
phân tử lượng thấp..
2.1.3. Tính hấp thụ của tinh bột
Hạt tinh bột có cấu tạo lỗ xốp nên khi tương tác với các chất bị hấp thụ thì bề mặt
trong và ngoài của tinh bột đều tham dự. Vì vậy trong quá trình bảo quản, sấy và chế biến
cần phải hết sức quan tâm tính chất này. Các ion liên kết với tinh bột thường ảnh hưởng
đến khả năng hấp thụ của tinh bột. Khả năng hấp thụ của các loại tinh bột phụ thuộc cấu
trúc bên trong của hạt và khả năng trương nở của chúng.
NHÓM 11 - HaDim.Vn
Page 19
TIỂU LUẬN NÔNG SẢN
GVHD: NGUYỄN THỊ MAI HƯƠNG
2.1.4. Khả năng hấp thụ nước và khả năng hòa tan của tinh bột
Xác định khả năng hấp thụ nước và khả năng hòa tan của tinh bột cho phép điều
chỉnh được tỉ lệ dung dịch tinh bột và nhiệt độ cần thiết trong quá trình công nghiệp, còn
có ý nghĩa trong quá trình bảo quản, sấy và chế biến thủy nhiệt. Rất nhiều tính chất chức
năng của tinh bột phụ thuộc vào tương tác của tinh bột và nước (tính chất thủy nhiệt, sự
hồ hóa, tạo gel, tạo màng). Ngoài ra, nó cũng là cơ sở để lựa chọn tinh bột biến hình thích
hợp cho từng ứng dụng cụ thể.
Ví dụ: Để sản xuất các sản phẩm nước uống hòa tan như cà phê, trà hòa tan thì nên
chọn tinh bột biến hình nào có độ hòa tan cao nhất.
2.2. Những tính chất vật lí của huyền phù tinh bột trong nước
2.2.1. Độ tan của tinh bột
Amiloza mới tách từ tinh bột có độ tan cao hơn song không bền nên nhanh chóng
bị thoái hóa trở nên không hòa tan trong nước. Amilopectin khó tan trong nước ở nhiệt độ
thường mà chỉ tan trong nước nóng. Tinh bột bị kết tủa trong cồn, vì vậy cồn là một tác
nhân tốt để tăng hiệu quả thu hồi tinh bột
2.2.2. Sự trương nở
Khi ngâm tinh bột vào nước thì thể tích hạt tăng do sự hấp thụ nước, làm cho hạt
tinh bột trương phồng lên. Hiện tượng này gọi là hiện tượng trương nở của hạt tinh bột.
2.2.3. Tính chất hồ hóa của tinh bột
Nhiệt độ để phá vỡ hạt chuyển tinh bột từ trạng thái đầu có mức độ oxi hóa khác
nhau thành dung dịch keo gọi là nhiệt độ hồ hóa. Phần lớn tinh bột bị hồ hóa khi nấu và
trạng thái trương nở được sử dụng nhiều hơn ở trạng thái tự nhiên. Các biến đổi hóa lí khi
hồ hóa như sau: hạt tinh bột trương lên, tăng độ trong suốt và độ nhớt, các phân tử mạch
thẳng và nhỏ thì hòa tan và sau đó tự liên hợp với nhau để tạo thành gel. Nhiệt dộ hồ hóa
của tinh bột khoai lang là 52-640C
2.2.4. Độ nhớt của hồ tinh bột
Một trong những tính chất quan trọng của tinh bột có ảnh hưởng đến chất lượng và
NHÓM 11 - HaDim.Vn
Page 20
Tải về để xem bản đầy đủ
35 trang
04/04/2022
5080
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Tiểu luận môn Nông sản - Đề tài: Tìm hiểu về khoai lang và quy trình sản xuất tinh bột khoai lang", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- tieu_luan_mon_nong_san_de_tai_tim_hieu_ve_khoai_lang_va_quy.doc
