Đề tài Củ tinh bột

Đại học Quốc gia TpHCM Trường Đại học Bách Khoa Khoa Công nghệ Hóa học –˜™—–˜™— CỦ TINH BỘT GVHD: Tơn Nữ Minh Nguyệt Nhĩm: HC06BSH Năm học 2010-2011 Mục lục TỔNG QUAN Giới thiệu chung về củ tinh bột Củ bao gồm rễ củ và thân củ. Rễ củ là một loại rễ bên đã biến đổi, phình to với chức năng của một cơ quan lưu trữ các chất dinh dưỡng. Ví dụ như khoai lang, khoai mì... Các rễ phình to làm cơ quan lưu trữ khác với củ thật sự. Khối phình to của các rễ phụ cĩ các cấu trúc tế bào bên trong và bên ngồi của các rễ điển hình, cịn các củ thật sự cĩ cấu trúc tế bào của thân, trong rễ cũ thì khơng cĩ các đốt và giĩng hoặc các lá suy thối. Một đầu gọi là đầu gần cĩ các mơ đỉnh đầu sinh ra các chồi để sau này phát triển thành thân lá, đầu cịn lại gọi là đầu xa, thơng thường sinh ra các rễ khơng bị biến đổi. Trong các củ thật sự, trật tự là ngược lại với đầu xa sinh ra thân cây. Về mặt thời gian, 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 mới và bị tiêu hao trong quá trình tạo thành bộ rễ mới cùng thân cây và ra hoa. Các mơ cịn lại chết đi trong khi cây sinh ra rễ củ mới cho năm kế tiếp sau đĩ. Thân củ được tạo ra từ đoạn thân rễ (một đoạn của thân cây nằm ngang dưới mặt đất mà từ các mắt của nĩ mọc ra các rễ và chồi) hay thân bị lan (giống thân rễ nhưng tồn tại trên mặt đất và mọc ra từ thân cây đang tồn tại) bị phình to, các phần phía trên tạo ra thân và lá, phần phía dưới tạo ra các rễ. Thân củ ở phía dưới mặt đất thơng thường là cơ quan lưu trữ ngắn hạn và cơ quan tái sinh phát triển từ thân. Các củ non được gắn liền với củ mẹ hay tạo ra ở phần cuối của các thân rễ ngầm. Về mùa thu, tồn bộ cây chết đi, chỉ cịn lại thân củ với một chồi chi phối để tái sinh trưởng trở lại mùa xuân, tạo ra chồi cây mới với thân và lá, tới mùa hè, củ cũ bị phân hủy và củ mới bắt đầu hình thành và phát triển. Thực phẩm là tên gọi chung các loại đồ ăn và thức uống mà con người đưa vào cơ thể qua đường miệng nhằm mục đích chính là cung cấp các chất dinh dưỡng. Các chất dinh dưỡng trong cơ thể sẽ tham gia các quá trình đồng hĩa và dị hĩa nhằm: Tạo năng lượng để duy trì các hoạt động sống cơ bản của cơ thể, năng lượng cần cho vận động, phát triển. Xây dựng cơ thể, tái tạo các mơ và tạo ra các dịch thể. Tạo ra các enzyme, các nội tiết tố, các kháng thể... kiểm sốt các quá trình hoạt động và phát triển bình thường, tiêu diệt một số vi sinh vật lạ xâm nhập cơ thể. Thành phần của thực phẩm rất đa dạng nhưng nĩi chung chứa sáu loại nhĩm chất chính là nước, glucid, lipid, vitamin và các chất khống. Glucid bao gồm chất đường bột và chất xơ. Là nhĩm chất sinh năng lượng chủ yếu cho cơ thể. Cơ thể người hấp thu được glucid dưới dạng các loại đường đơn giản và tinh bột. Do đĩ, dựa vào thành phần hĩa học, củ tinh bột là nhĩm thực phẩm giàu glucid, chuyên cung cấp tinh bột cho cơ thể, bao gồm củ khoai tây, khoai mì, khoai lang, khoai mỡ, khoai từ... Bảng 1.1: Thành phần, thời gian sinh trưởng và giá trị kinh tế của củ tinh bột Loại hoa màu Thời gian sinh trưởng (ngày) Chất khơ (kg/ha/ngày) Năng lượng (1000 kcal/ha/ngày) protein (kg/ha/ngày) Giá trị thu được  (US$/ ha/ngày) Khoai tây 130 18 54 1.5 12.60 Khoai lang 180 22 70 1.0 6.70 Khoai mì (sắn) 272 13 27 0.1 2.20 Nguồn : FAO, Production yearbook 1983 (Rome 1984), USDA Composition of foods (Washington, D.C. 1975) and FAO, Report of the agroecological zones project (Rome, 19;8). Production estimates arc 1981-83 averages; price estimates are for 1977.  Tinh bột Củ tinh bột dự trữ năng lượng chủ yếu dưới dạng tinh bột. Tích lũy tinh bột thuận lợi hơn tích lũy dưới dạng đường đơn giản do tinh bột cĩ khối lượng phân tử lớn, cấu trúc cồng kềnh và khơng tan nên làm giảm áp suất thẩm thấu trong tế bào. Các hydratcarbon đầu tiên được tạo ra ở lục lạp do quang hợp, nhanh chĩng được chuyển thành tinh bột. Tinh bột ở mức độ này được gọi là tinh bột đồng hĩa, rất linh động, cĩ thể được sử dụng ngay trong quá trình trao đổi chất hoặc cĩ thể được chuyển hĩa thành tinh bột dự trữ ở trong củ. Hạt tinh bột của các lồi thực vật khác nhau sẽ cĩ cấu trúc, hình dạng và thành phần hĩa học khác nhau. Các hạt tinh bột của củ như khoai tây, khoai nước thường cĩ kích thước lớn (33,8-42,3 µm), ngay cả trong một lồi thực vật, tinh bột của các cơ quan khác nhau cũng khác nhau. Chính điều đĩ đã tạo nên các tính chất cơng nghệ riêng của từng loại củ tinh bột. Thành phần hĩa học của tinh bột: Tinh bột khơng phải một hợp chất đồng thể mà gồm hai polysaccharides khác nhau: amylose và amylopectin. Ngồi ra trong hạt tinh bột cĩ chứa khoảng 0.5-1% lipid và một ít các hợp chất của phospho và nito. Tỷ lệ giữa amylose và amylopectin của các loại tinh bột trong khoảng 1:4. Tuy nhiên tinh bột dong riềng, amylose cĩ thể lên đến trên 50%. Amylose: là dạng polymer mạch thẳng do các đường α-D-glucose liên kết với nhau tại vị trí α-1,4. Amylose cĩ dạng mạch thẳng. Các nhĩm glucose trong amylose cũng cĩ khoảng 0.1% liên kết tại vị trí α-1,6 tạo nên mạch nhánh. Tuy nhiên số lượng phân nhánh và chiều dài một nhánh rất ít so với mạch nhánh của amylopectin. Thường các amylose khơng duỗi thẳng mà ở dạng xoắn ốc. Mỗi vịng xoắn gồm sáu gốc glucose, đường kính vịng xoắn khoảng 12,97 A0 và chiều cao một vịng xoắn khoảng 7,91 A0 . Trên vịng xoắn, các nhĩm hydroxyl hướng ra bên ngồi của vịng xoắn, bên trong là các nhĩm C-H. Nhờ cấu trúc này mà tinh bột cĩ khả năng hút ẩm và tạo phức với các chất khác như iode, acid béo... Dựa vào mức độ trùng hợp mà amylose được chia thành hai nhĩm là amylose cĩ mức độ trùng hợp thấp và cao. Amylose cĩ mức độ trùng hợp thấp thường khơng cĩ mạch nhánh và bị phân ly hồn tồn bởi β-amylase. Amylose này chứa khoảng 500-1500 gốc glucose, tức phân tử lượng khoảng 300000-350000 đvC. Nhĩm amylose cĩ mức độ trùng hợp lớn, trong mạch cĩ liên kết 1,6-glucoside nên chỉ bị β-amylase phân giải đến khoảng 60%. Các phân tử amylose cĩ cấu trúc mạch thẳng nên trong dung dịch chúng cĩ khuynh hướng liên kết lại với nhau tạo ra các tinh thể. Do đĩ các sản phẩm làm từ tinh bột giàu amylose cĩ khuynh hướng cho sảm phẩm giịn. Hình 1.1: Cấu trúc của amylose Amylopectin: giống như amylose, amylopectin cũng là polymer của đường α-D-glucose tại các vị trí α-1,4 và khoảng 4-5% là liên kết tại vị trí α-1,6. Mỗi nhánh cĩ độ dài khoảng 20-25 gốc glucose. Phân tử lượng của amylopectin rất lớn, vào khoảng đvC và cũng thay đổi tùy theo giống thực vật. Các phân nhánh, mức độ trùng hợp của amylopectin từ các giống thực vật khác nhau sẽ khác nhau. Hình 1.2: Cấu trúc của amylopectin Hình 1.3: Cấu tạo tinh bột của một số củ (1.6 : khoai tây ,1.5 : khoai lang , 1.9 : khoai mì , 1.11 : dong riềng) MỘT SỐ LOẠI CỦ TINH BỘT THƠNG DỤNG. Củ sắn Củ sắn (củ mì) là loại cây lương thực quan trọng ở các nước nhiệt đới như Brazin, Nigeria, Thái Lan, Việt Nam... Củ sắn chứa nhiều tinh bột, hiện nay tại các nước trồng sắn trên thế giới phần lớn sắn được sử dụng làm thức ăn cho người và gia súc. Một lượng nhỏ sử dụng trong các lĩnh vực cơng nghệ chế biến. Đặc điểm Nguồn gốc: Sắn (hay cịn gọi là khoai mì) cĩ tên khoa học là Manihot Esculenta là cây lương thực ưa ẩm, nĩ phát nguồn từ lưu vực sơng Amazone Nam Mỹ. Đến thế kỷ XVI mới được trồng ở châu Á và Phi. Ở nước ta, khoai mì được trồng khắp nơi nhưng do quá trình sinh trưởng và phát dục của khoai mì kéo dài, giữ đất lâu nên chỉ thích hợp một số tỉnh trung du và thượng du Bắc Bộ như Phú Thọ, Tuyên Quang, Hịa Bình,.. Khoai mì Việt Nam cũng bao gồm nhiều loại giống. Căn cứ vào màu sắc củ, thân, gân lá và tính chất khoai mì đắng hay ngọt (do hàm lượng acid HCN cao hay thấp) mà tiến hành phân loại. Tuy nhiên trong cơng nghệ sản xuất tinh bột người ta phân thành hai loại: khoai mì đắng và khoai mì ngọt. Hai loại này khác nhau về hàm lượng tinh bột và lượng độc tố. Sắn đắng hay cịn gọi là sắn dù. Cây thấp (khơng quá 1,2m), ít bị đỗ khi giĩ to. Năng suất cao, củ mập, nhiều tinh bột, nhiều mủ và hàm lượng acid xianhydric cao. Sắn ngọt bao gồm tất cả các loại mà hàm lượng acid xianhydric thấp như sắn vàng, sắn trắng. Trong lá và củ sắn ngồi các chất dinh dưỡng cũng chứa một lượng độc tố HCN đáng kể. Các giống sắn ngọt cĩ 80-110 mg HCN/kg lá tươi và 20-30 mg/kg củ tươi. Các giống sắn đắng chứa 160-240 mg HCN/kg lá tươi và 60-150 mg/kg củ tươi. Liều gây độc cho một người lớn là 20 mg HCN, liều gây chết người là 50 mg HCN cho mỗi 50 kg thể trọng. Tuỳ theo giống, vỏ củ, lõi củ, thịt củ, điều kiện đất đai, chế độ canh tác, thời gian thu hoạch mà hàm lượng HCN cĩ khác nhau. Tuy nhiên, ngâm, luộc, sơ chế khơ, ủ chua là những phương thức cho phép loại bỏ phần lớn độc tố HCN. Đặc điểm sinh học: Hình 2.1: Củ khoai mì Hình 2.1.1: cây sắn non Hình 2.1.2: Cây sắn khi thu hoạch Thân: thuộc loại cây gỗ cao từ 2-3m, giữa thân cĩ lõi trắng và xốp nên rất yếu. Lá thuộc loại lá phân thùy sâu, cĩ gân lá nổi rõ ở mặt sau, thuộc loại lá đơn mọc xen kẽ, xếp trên thân theo chiều xoắn ốc. Cuống lá dài từ 9-20cm cĩ màu xanh, tím hoặc xanh điềm tím. Hoa là hoa đơn tính, cĩ hoa đực và hoa cái trên cùng một chùm hoa. Hoa cái khơng nhiều, mọc ở phía dưới cụm hoa và nở trước hoa đực nên cây luơn luơn được thụ phấn của cây khác nhờ giĩ và cơn trùng. Quả là loại quả nang, cĩ màu nâu nhạt đến đỏ tía, cĩ hình lục giác, chia thành ba ngăn, mỗi ngăn cĩ một hạt, khi chín, quả tự khai. Rễ mọc từ mắt và mơ sẹo của hom, lúc đầu mọc ngang sau đĩ cắm sâu xuống đất. Theo thời gian chúng phình to ra và tích lũy tinh bột thành củ. Củ khoai mì hai đầu nhọn, chiều dài biến động từ 25-200cm, trung bình khoảng 40-50cm. Đường kính củ thay đổi từ 2-25cm, trung bình 5-7cm. Nhìn chung, kích thước cũng như trọng lượng củ thay đổi theo giống, điều kiện canh tác và độ màu của đất. Cấu tạo: Hình 2.2: Cấu tạo củ khoai mì Củ sắn thường gồm 4 phần chính Vỏ gỗ chiếm từ 0,5-3% khối lượng củ. Lớp vỏ gỗ cĩ thể cĩ màu trắng, vàng hoặc nâu, cấu tạo từ cellulose, hầu như khơng cĩ tinh bột. Vỏ gỗ cĩ tác dụng bảo vệ củ khỏi bị ảnh hưởng của ngoại cảnh. Vỏ cùi hay vỏ thịt, chiếm từ 5-20% khối lượng tồn củ. Vỏ cùi mềm gồm các tế bào thành dày, ngồi cellulose là chính cịn cĩ các sắc tố, độc tố, enzyme... Vì vỏ cùi chứa nhiều tinh bột (5-8%) nên khi chế biến nếu tách đi thì tổn thất tinh bột, nếu khơng tách thì chế biến khĩ khăn vì nhiều chất trong mủ ảnh hưởng đến màu sắc tinh bột. Thịt sắn là phần chủ yếu của sắn, bao gồm các tế bào nhu mơ là cellulose, pentose, bên trong là các hạt tinh bột và nguyên sinh chất. Lượng tinh bột trong thịt sắn phân bố khơng đều, nhiều nhất là ở lớp ngồi rồi giảm dần vào trong, kích thước hạt tinh bột sắn 15-80µm. Lõi sắn thường ở trung tâm dọc suốt từ cuống tới cuối củ, ở cuống lõi to nhất rồi nhỏ dần tới cuối. Thành phần lõi gần như tồn bộ cellulose và hemicellulose. Ngồi các tế bào nhu mơ cịn cĩ các tế bào thành cứng khơng chứa tinh bột, cấu tạo từ cellulose nên cứng như gỗ. Loại tế bào này cĩ chứa nhiều ở đầu cuống, sắn lưu niên và những củ biến dạng trong quá trình phát triển. Những tế bào ở lớp ngồi thịt sắn chứa nhiều tinh bột, càng sâu vào trong hàm lượng tinh bột giảm dần. Độc tố trong sắn là HCN, những củ khi chưa đào nĩ ở dạng glucoside (), dưới tác dụng của enzyme hay mơi trường acid thì phân hủy tạo thành glucose, aceton và acid xyanhydric. Hệ enzyme trong khoai mì : các chất polyphenol và hệ enzyme polyphenoloxydase cĩ ảnh hưởng nhiều tới chất lượng trong bảo quản và chế biến. Khi chưa đào, hoạt độ enzyme trong khoai mì yếu và ổn định nhưng sau khi đào thì enzyme hoạt động mạnh. Polyphenoloxydase xúc tác quá trình oxy hĩa polyphenol tạo thành octoquinon sau đĩ trùng hợp các chất khơng cĩ bản chất phenol như acid amin để hình thành sản phẩm cĩ màu. Trong nhĩm polyphenoloxydase cĩ những enzyme oxy hĩa các monophenol mà điển hình là tirozinnase xúc tác sự oxy hĩa acid amin tirozin tạo nên quinon tương ứng. Sau một số chuyển hĩa các quinon này sinh ra sắc tố màu xám đen gọi là melanine. Đây là một trong những nguyên nhân làm cho thịt khoai mì cĩ màu đen mà thường gọi là khoai mì chạy nhựa. Vì enzyme tập trung trong mủ ở vỏ cùi cho nên các vết đen cũng xuất hiện trong thịt củ bắt đầu từ lớp ngoại vi. Khi khoai mì đã chạy nhựa thì lúc mài xát khĩ mà phá vỡ tế bào để giải phĩng tinh bột do đĩ hiệu suất lấy tinh bột thấp, mặt khác tinh bột khơng trắng. Ngồi tirozinase các enzyme oxy hĩa khử cũng hoạt động mạnh làm tổn thất chất khơ của củ. Hàm lượng tannin trong khoai mì ít nhưng sản phẩm oxy hĩa tannin là chất flobafen cĩ màu sẫm đen khĩ tẩy. Khi chế biến, tannin cịn cĩ tác dụng với Fe tạo thành sắt tannan cũng cĩ màu xám đen. Cả hai chất này đều ảnh hưởng đến màu sắc của tinh bột nếu như trong chế biến khơng tách dịch bào nhanh và triệt để. Thành phần hĩa học STT Thành phần Giá trị 1 Độ ẩm trung bình (63-70)% 2 Tinh bột (18-35)% 3 Protein nhỏ hơn 1.18% 4 Lipid lớn nhất 0.08% 5 Tro tồn phần khơng lớn hơn 0.85% 6 Cellulose khơng lớn hơn 4% 7 Kali khơng lớn hơn 0.26 mg/kg 8 Photpho 0.04 mg/kg 9 Hydrocyanic acid 173 mg/kg Bảng 2.1: Thành phần vật chất điển hình của củ sắn, tính theo vật chất khơ. Tính chất của tinh bột sắn: Tinh bột sắn cĩ màu rất trắng. Trong quá trình sản xuất nếu củ được nghiền khi chưa bĩc vỏ, tinh bột thu được thường cĩ màu tối. Màu xám của tinh bột sắn ảnh hưởng tới chất lượng cũng như giá cả của sản phẩm. Củ sắn và tinh bột sắn thường cĩ pH trong khoảng 6,0-6,3. Hạt tinh bột sắn cĩ kích thước từ 5-40 µm với nhiều hình dạng, chủ yếu là hình trịn, bề mặt nhẵn, một bên mặt cĩ chỗ lõm hình nĩn và một núm nhỏ ở giữa. Tinh bột sắn cĩ hàm lượng amylopectin và phân tử lượng trung bình tương đối cao, 215000g/mol. Hàm lượng amylose khoảng 8-29%. Tinh bột sắn cĩ những tính chất tương tự các loại tinh bột chứa nhiều amylopectin như độ nhớt cao, xu hướng thối hĩa thấp và độ bền gel cao. Hàm lượng amylopectin và amylose trong tinh bột sắn liên quan đến độ dính của củ nấu chín và nhiều tính chất trong các ứng dụng cơng nghiệp. Nhiệt đồ hồ hĩa trong khoảng 58,5-70°C. Hình 2.3: Cấu trúc tinh bột của củ khoai mì Tiêu chuẩn nguyên liệu dùng để sản xuất. Củ sắn được đưa vào sản xuất phải đạt những tiêu chuẩn sau: Hàm lượng tạp chất khơng quá 15%, thơng thường là 3%. Đối với sắn hư, thối khơng quá 15% Đối với sắn xâm kim khơng quá 30% Hàm lượng tinh bột lớn hơn 20% Sau khi nhập phải sản xuất ngay khơng được để quá 72 giờ sau khi thu hoạch. Hiện nay chưa cĩ quy định chung về chất lượng sắn đưa vào sản xuất tinh bột, nhưng ở từng xí nghiệp đều cĩ qui định riêng về chỉ số chất lượng như hàm lượng tinh bột từ 14-15% trở lên. Củ nhỏ và ngắn (chiều dài 10cm, đường kính chỗ củ lớn nhất dưới 5cm) khơng quá 4% Củ dập nát và gẫy vụn khơng quá 3%. Lượng đất và tạp chất tối đa 1,5-2%, khơng cĩ củ thối. Củ cĩ dấu vết chảy nhựa khơng quá 5%. Nếu chế biến ngay trong vịng 3 ngày trở lại thì cuộng sắn ngắn nhưng nếu bảo quản dự trữ lâu hơn thì cần để cuộng dài. Phương pháp tồn trữ sắn tươi trong thời gian chế biến Từ những tính chất vật lý, sinh lý và hĩa học của củ sắn cĩ thể rút ra những đặc tính chủ yếu sau cần được nghiên cứu khắc phục khi chọn phương pháp bảo quản: Trong thành phần củ sắn cĩ khá nhiều chất tạo màu. Các chất này dễ dàng bị oxy hĩa để tạo thành chất màu khi tiếp xúc với khơng khí. Củ sắn rất chĩng bị thối khi củ bị sây sát hoặc gãy khi đào. Củ sắn dài lại dịn nên khi đào và chuyên chở khĩ giữ cho củ nguyên vẹn. Nếu theo phương pháp đào và vận chuyển như hiện nay tỷ lệ củ nguyên vẹn chỉ khoảng 20 - 30%. Khác với khoai lang và khoai tây, củ sắn cĩ cuống to, do đĩ sau khi chặt củ khỏi gốc thì tiết diện chặt là vết thương của củ, bắt đầu chảy nhựa và thối. Mặt khác củ sắn cũng mất nước nhanh do khuyếch tán qua vết thương do mất vỏ bảo vệ. Hoạt độ của các hệ fecmen trong củ sắn khi đào khá mạnh và phụ thuộc vào điều kiện của mơi trường bảo quản, trong đĩ nhiệt độ ảnh hưởng lớn nhất. Nhiệt độ càng cao hoạt độ fecmen càng mạnh, hàm lượng các chất dinh dưỡng càng giảm nhanh. Xuất phát từ những đặc tính này, tiến hành nghiên cứu bảo quản sắn theo các cách sau : Bảo quản sắn tươi bằng cách chữa lành (Curing). Đây là một trong những phương pháp hiệu nghiệm, đơn giản nhất để giảm bớt những hư hỏng của các loại củ nĩi chung. "Chữa lành" là một tiến trình trong đĩ những tế bào trên mặt củ nơi bị cắt, trầy trụa sinh sản thêm tạo thành một lớp mơ mới bọc kín, chữa lành vết thương, khơng cho vi sinh vật xâm nhiễm gây bệnh và ngăn ngừa việc mất nước qua vết thương. Nguyên tắc tổng quát là ngay sau khi thu hoạch, trữ củ trong điều kiện ẩm độ và nhiệt độ cao trong một thời gian hạn định trước khi đem tồn trữ ở điều kiện bình thường, hay cũng cĩ thể tiếp tục trữ ở tình trạng trên đến khi cần dùng. Bảo quản bằng phương pháp chữa lành: nhiệt độ: 30-40, độ ẩm: 80-85%, thời gian: 4-8 ngày. Nếu những điều kiện trên thỏa mãn, một lớp tế bào mới được sinh ra trong vịng 1 - 4 ngày và 3 - 5 ngày sau một lớp mơ mới thành hình bao lấy vết thương cũ. Bảo quản bằng phương pháp chơn vùi. Chơn vùi bằng đất hay cát: đây là cách bao gồm cả chữa lành và tồn trữ. Sắn trước khi đưa vào bảo quản phải chọn củ nguyên vẹn, cịn vỏ cùi và ít trĩc vỏ gỗ. Cuống chặt dài hoặc để nguyên cả gốc càng tốt. Chỉ bảo quản sắn già, khơng áp dụng với sắn non. Sau khi đào khơng để lâu quá 8 giờ, bảo quản ngay càng tốt. Chọn nền đất cao khơng đọng nước. Xếp sắn thành từng lớp xen với những lớp đất hoặc lớp cát dày 5 - 7 cm. Lớp trên cùng dày 10 - 15 cm và nện chặt để hạn chế ngấm nước. Lớp trên khơng dùng cát vì mưa to dễ bị xĩi mịn. Cĩ thể xếp sắn và đắp đất thành hình trịn với đường kính đống khoảng 1,5 - 2,0 m hoặc thành luống dài với chiều rộng 1,5 m và chiều dài tùy theo địa thế. Sau khi đắp đống phải đào rãnh thốt nước xung quanh đống. Với phương pháp này thời gian bảo quản tối đa cĩ thể là 45 ngày. Chơn vùi bằng rơm Nếu chất sắn thành đống và bao phủ bằng một lớp rơm nện đất thì sắn chỉ giữ được 1 tháng. Phương pháp này cĩ ưu điểm là đơn giản, cĩ thể áp dụng rộng rãi để dự trữ khối lượng khơng lớn lắm để ăn tươi. Nhược điểm phương pháp này là khơng bảo quản được lâu, củ đưa vào bảo quản phải nguyên vẹn, khĩ kiểm tra chất lượng. Do đĩ khĩ phát hiện sắn bị thối mà quá trình thối lại lây lan rất nhanh. Sau khi bảo quản moi lên nếu khơng chế biến kịp sắn vẫn chạy nhựa. Trước mắt, dùng rơm (hay vật liệu tương tự như cỏ khơ, lá mía khơ... ) trải trên một nền dễ thốt nước thành một lớp hình trịn cĩ đường kính khoảng 1,5 m, nén dậm cho chặt để bề dày 15 cm. Sắn mới đào ở tình trạng nguyên vẹn tốt lành được gom thành đống hình nĩn 300 - 500 kg trên lớp rơm. Xong trải một lớp rơm rạ dày 15 cm lên trên đống sắn, và phủ đất lên với bề dày 15 cm. Dọc chu vi đống sắn đào một rãnh để thốt nước. Chơn vùi bằng mạt cưa. Mạt cưa dùng thay cho những lớp đất ở phương pháp trên. Tại miền Nam nước Mỹ, những nghiên cứu tồn trữ sắn trong mạt cưa ẩm ở nhiệt độ bình thường khơng đem lại kết quả tốt. Củ vẫn bị sọc đen và sau đĩ hư thối. Tuy nhiên, tại Colombia phương pháp này rất cĩ hữu hiệu. Cách thức như sau: sắn vừa thu hoạch được vùi ngay vào mạt cưa ẩm, đựng trong thùng gỗ, ẩm độ của mạt cưa khoảng 50%. Nếu khơ hơn, các vết thương trên củ khơng lành và làm mồi cho sự hư hỏng nhanh chĩng, nếu quá ẩm ướt củ sẽ bị hư thối. Chơn vùi bằng bột xơ dừa Bột xơ dừa là những mảnh vụn rơi rớt lại sau khi người ta đã lấy sợi từ vỏ dừa khơ bện làm dây thừng. Tại Jamaica, người ta thí nghiệm dùng vật liệu này thay thế cho mạt cưa theo nguyên tắc tương tự. Sắn trữ trong bột xơ dừa ẩm ở nhiệt độ thơng thường vẫn cịn tốt sau 4 tuần. Với những điều kiện thời tiết tại Jamaica nếu trữ trong bột xơ dừa ẩm ở 130C sắn bị hư hỏng nhiều hơn ở nhiệt độ thường, nhưng sự hư hỏng giảm đi nếu trước khi dự trữ ở 130C giữ sắn trong 7 ngày ở nhiệt độ thơng thường, hẳn là để chữa lành các vết thương trước. Giá trị sử dụng: Sắn là cây trồng cĩ nhiều cơng dụng trong chế biến cơng nghiệp, thức ăn gia súc và lương thực thực phẩm. Củ sắn được dùng để chế biến tinh bột, sắn lát khơ, bột sắn nghiền hoặc dùng để ăn tươi. Từ sắn củ tươi hoặc từ các sản phẩm sắn sơ chế tạo thành hàng loạt các sản phẩm cơng nghiệp như bột ngọt, rượu cồn, mì ăn liền, glucose, xiro, bánh kẹo, mạch nha, kỹ nghệ chất dính (hồ vải, dán gỗ), bún, miến, mì ống, mì sợi, bột khoai, bánh tráng, hạt trân châu (tapioca), phụ gia thực phẩm, phụ gia dược phẩm. Củ sắn cũng là nguồn nguyên liệu chính để làm thức ăn gia súc. Thân sắn dùng để làm giống, nguyên liệu cho cơng nghiệp cellulose, làm nấm, làm củi đun. Lá sắn non dùng làm rau xanh giàu đạm. Lá sắn dùng trực tiếp để nuơi tằm, nuơi cá. Bột lá sắn hoặc lá sắn ủ chua dùng để nuơi lợn, gà, trâu bị, dê,… Hiện tại, sản phẩm sắn ngày càng thơng dụng trong buơn bán, trao đổi thương mại quốc tế (P.Silvestre, M.Arraudeau, 1991). Sắn là một trong số các nguồn nguyên liệu giàu tinh bột nhất. Củ sắn chứa đến 30% tinh bột và cĩ rất ít protein, carbohydrate hịa tan và các chất béo. Củ sắn phải được chế biến ngay trong vịng 24 giờ kể từ sau khi thu hoạch. Yếu tố quan trọng nhất để sản xuất được tinh bột sắn chất lượng cao là tồn bộ quá trình từ khi thu hoạch đến khi hồn tất cơng đoạn sấy phải được thực hiện trong thời gian ngắn nhất cĩ thể, do sự hư hỏng bắt đầu xảy ra ngay khi ngắt củ và diễn tiến suốt trong quá trình chế biến. Sơ đồ tổng quát qui trình cơng nghệ sản xuất tinh bột sắn Dây chuyền thiết bị sản xuất tinh bột sắn 1. Sắn tươi 2.Băng tải ngang 3. Băng tải nghiêng 4. Máy Bĩc vỏ sơ bộ 5. Máy thái lát 6. Máy nghiền 7.Bộ lọc 8. Máy phân ly tách dịch bào 9. Ly tâm vắt 10.Vít tải 11.Máy sấy 12.Xiclon 13. Xiclon làm nguội 14.Rây và đĩng gĩi 15.Tinh bột sắn 16.Vít nén 17. Bã sắn Quy trình sản xuất: Nguyên liệu Chà và rửa củ Băm, nghiền/nạo củ Ly tâm trích ly tinh bột 1 Ly tâm trích ly tinh bột 2 Ly tâm trích ly tinh bột 3 SỮA TINH BỘT SẮN Ly tâm tách tinh bột Ly tâm, lọc để thu bột cĩ độ ẩm 35-40% Sấy khí động Làm nguội Rây mịn Đĩng bao Sản phẩm Theo sơ đồ này, quá trình sản xuất tinh bột sắn gồm 7 cộng đoạn chính. Mỗi cơng đoạn đĩ lại gồm một số cơng đoạn nhỏ hơn. Tiếp nhận củ sắn tươi Củ sắn tươi cĩ hàm lượng tinh bột khác nhau, được kiểm tra nhanh bằng thiết bị phịng thí nghiệm. Củ sắn được chứa trong sân rộng và chuyển vào phễu chứa bằng băng tải. Trong quá trình vận chuyển theo băng tải, cơng nhân loại bỏ rác, tạp chất thơ. Thời gian xử lý sắn củ tươi từ khi thu hoạch đến khi đưa vào chế biến càng nhanh càng tốt để tránh tổn thất tinh bột (thường thì khơng quá 48 giờ). Cổ phễu tiếp liệu thường được chế tạo theo hình trụ, đáy hình chữ nhật với mặt nghiêng đảm bảo cho nguyên liệu cĩ thể trượt xuống. Cấu trúc phễu cứng và chắc, cho phép đổ sắn củ đầy vào miệng phễu. Bên dưới phễu được đặt một sàng rung, sàng này hoạt động tạo rung từ trục cam, quay bằng mơ tơ điện. Sàng rung cĩ nhiệm vụ tiếp tục tách phần tạp chất đất đá cịn bám vào củ. Rửa và làm sạch củ Cơng đoạn này được tiến hành nhằm loại bỏ các tạp chất cĩ trên vỏ củ sắn, bao gồm các bước rửa sơ bộ, tách đất đá, tách vỏ cứng và rửa lại bằng nước. Máy bĩc vỏ được dùng để tách vỏ cứng ra khỏi củ. Củ sắn được đưa từ bồn chứa đến máy bĩc vỏ bằng một băng tải. Tại đây, cát, đất đá và chất thải khác tiếp tục được loại bỏ trong điều kiện ẩm. Máy bĩc vỏ được thiết kế theo hình ống cĩ gắn thanh thép trên thành ống như một lồng xốy cĩ khe hở rộng khoảng 1cm, mặt trong của máy cĩ gờ xốy. Để tăng hiệu quả loại bỏ đất cát cĩ thể dùng gờ xốy dạng bàn chải. Thường thì sắn phải được loại cả vỏ cứng và vỏ lụa (dày khoảng 2-3mm) và là nơi cĩ chứa một lượng tinh bột và hầu hết lượng axit xyanua hydric (HCN). Củ sắn sau khi bĩc vỏ được chuyển đến máy rửa. Quá trình rửa được tiến hành bằng cách phun nước lên nguyên liệu củ sắn với những bánh chèo đặt trong một máng nước. Máng nước trong máy rửa được thiết kế hình chữ U, cho phép củ sắn di chuyển với khoảng cách dài hơn, trong thời gian lâu hơn. Tại đây, quá trình rửa để làm sạch, loại bỏ lớp vỏ ngồi cũng như mọi tạp chất khác. Cơng đoạn rửa nên sử dụng vịi phun áp lực cao để tăng hiệu quả rửa. Nếu rửa khơng hiệu quả, các hạt bùn dính trên củ sắn sẽ là nguyên nhân làm giảm độ trắng của dịch sữa và sản phẩm. Nước rửa và nước dùng để bĩc vỏ cĩ thể được lấy từ các máy phân ly tinh bột. Nước rửa tái sử dụng chứa trong vể chứa trước khi dùng. Củ sắn tươi sau khi rửa được băng tải chuyển đến cơng đoạn sau. Sau cơng đoạn này, 1000kg sắn củ tươi cho khoảng 980kg sắn củ sạch. Băm và mài củ. Mục đích của quá trình này nhằm làm vỡ củ, tạo thành các mảnh nhỏ, làm tăng khả năng tinh bột hịa tan trong nước và tách bã. Củ sắn khi ra khỏi máy rửa, qua băng tải, được băm thành những mảnh nhỏ khoảng 10-20mm tại máy băm. Máy băm được gắn 2 bộ lưỡi, bộ thứ nhất cĩ 20 lưỡi cố định, theo cấu trúc chuẩn của khoảng cách khe, bộ thứ 2 gồm 21 lưỡi gắn với một trục chính ở 4 gĩc khác nhau. Trục chính được chuyển động bằng mơ tơ điện 240v/phút. Sau khi băm, nguyên liệu được chuyển vào máy mài bằng vít tải và bộ phận phân phối dăm. Việc mài củ cĩ hiệu quả là yếu tố cần thiết để cho sản lượng tinh bột cao. Máy mài cĩ một rotor được chế tạo bằng thép khơng rỉ, cĩ các rãnh để giữ các lưỡi mài, rotor này đặt trong hộp vỏ để bề mặt mài tạo thành vách đứng cĩ thể chứa củ, đối diện với mặt mài là một đệm chèn cho phép điều chỉnh kích thước bột mài. Bằng cách chèn bộ đệm này, củ sắn tươi sẽ được mài trên bề mặt lưỡi mài. Bã sắn được đẩy ra từ các khe hở ở đây. Trong quá trình mài, nước được đưa vào phễu nhằm giảm nhiệt lượng sinh ra và đẩy bã sắn ra khỏi máy. Trong quá trình này, HCN trong củ sắn ở trạng thái tự do, hịa tan dần trong nước đến khi khơng cịn trong sản phẩm. Sự tiếp xúc giữa axit HCN với sắt dễ hình thành chất ferocyanid làm cho dịch tinh bột sắn cĩ màu hơi xanh lơ. Do vậy ở cơng đoạn này tất cả các bộ phận thiết bị cĩ tiếp xúc với dịch tinh bột sắn cần được làm bằng thép khơng rỉ. Dịch sữa tạo thành sau quá trình này được bơm sang cơng đoạn tiếp theo. Ly tâm tách bã. Ly tâm được thực hiện nhằm cơ đặc dịch sữa và loại bã xơ. Tẩy màu được tiến hành ngay sau khi hình thành dịch sữa. Trong quá trình này, tinh bột được tách khỏi sợi cellulose, làm sạch sợi mịn trong bột sữa và tẩy trắng tinh bột để tránh lên men và biến màu. Mục đích ly tâm tách bã là tách tinh bột ra khỏi nước và bã. Để tẩy trắng tinh bột, cĩ thể dùng các hợp chất SO2 cĩ tính oxy hĩa mạnh (NaHSO3 38% hoặc dung dịch SO2 ) để tẩy màu. Cĩ thể sử dụng chế phẩm cĩ tên thương mại SMB với thành phần chính là nước và NaHSO3 ,SMB đang được sử dụng phổ biến để tẩy trắng trong sản xuất tinh bột nhằm thay thế cơng nghệ sử dụng Clo hoặc đốt lưu huỳnh tạo thành SO2 trước đây. Ưu điểm của SMB so với Clo và SO2 là giảm thiểu ơ nhiễm mơi trường khơng khí, nước và đặc biệt dễ dàng khống chế được lượng SO4 trong tinh bột, đáp ứng chất lượng tinh bột theo tiêu chuẩn quốc tế để xuất khẩu. Thơng thường việc tách bã được tiến hành 3 lần bằng cơng nghệ và thiết bị ly tâm liên tục. Dịch sữa được đưa vào bộ phận rổ hình nĩn và cĩ những vịi phun nước vào bã trong suốt quá trình rửa bã và hịa tan tinh bột. Phần xơ thu hồi, sau khi đã qua giai đoạn lọc cuối cùng, cĩ chứa 90-95% hàm lượng nước và một tỷ lệ thấp là tinh bột sĩt. Đây là điều kiện thuận lợi để tách bã và tinh bột. Do vậy, tinh bột sữa sau khi đi qua bộ phận ly tâm đầu tiên với kích thước khe hở hợp lý sẽ được tiếp tục bơm qua các bộ phận ly tâm tiếp theo. Bộ phận ly tâm gồm cĩ 2 cơng đoạn và được thiết kế với sàng rây mịn. Trong các bộ phận ly tâm này thường cĩ bộ phận lọc mịn và bộ phận lọc cuối để thu hồi triệt để tinh bột. Phần xơ mịn được loại bỏ làm thức ăn chăn nuơi. Sữa tinh bột loại thơ sau khi qua máy lọc lần cuối để đạt mức độ cơ đặc khoảng 3°Bx hoặc 5,1-6°Bx hoặc tương đương 54kg tinh bột khơ/m³ dịch. Dịch tinh bột này cịn chứa các tạp chất như protein, chất béo, đường và một số chất khơng hịa tan như những hạt cellulose nhỏ trong quá trình mài củ. Các tạp chất sẽ bị loại bỏ trong quá trình lọc tinh bột. Thu hồi tinh bột thơ. Việc tách bột thơ cĩ thể được tiến hành bằng phương pháp lắng nhiều lần, lọc, hoặc ly tâm với mục đích tách bã và tách dịch. Phương pháp lắng được tiến hành với quy mơ nhỏ. Với qui mơ trung bình và lớn, quá trình tách tinh bột từ sợi cellulose được tiến hành bằng phương pháp lọc hoặc ly tâm liên tục. Đây là phương pháp lọc tinh bột từ sợi cellulose ở giai đoạn lọc cuối trước khi thải bã. Lọc tinh bột được tiến hành qua ly tâm rổ xốy liên tục. Hỗn hợp tinh bột và bã được đưa vào bộ phận sàng quay hình nĩn và những vịi phun nước rửa bã. Độ dài hình nĩn này đảm bảo thu loại hồn tồn tinh bột. Bã được thu gom đến bộ phận ép bã. Nước sau khi ép bã cĩ thể được đưa vào tái sử dụng cho quy trình sản xuất để tiết kiệm nước. Sau cơng đoạn này, dịch sữa thơ đạt 5% chất khơ. Thu hồi tinh bột tinh Sau khi ly tâm tách bã, dịch sữa được tiếp tục tách nước. Bột mịn cĩ thể được tách ra từ sữa tinh bột bằng phương pháp lọc chân khơng, ly tâm và cơ đặc. Trong sữa tinh bột, hàm lượng các chất dinh dưỡng và đường khá cao, nên các vi sinh vật phát triển dẫn đến hiện tượng lên men gây mùi. Sự thay đổi tính chất sinh hĩa này làm ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm. Vì vậy, yêu cầu trong giai đoạn này phải diễn ra nhanh, bằng máy ly tâm siêu tốc và liên tục thiết kế theo cơng nghệ thích hợp để tách nước và nâng cao nồng độ tinh bột. Tinh bột sữa được đưa vào máy ly tâm siêu tốc bằng vịi phun thiết kế theo 2 nhánh chính và phụ đặt trong thành bồn. Nước rửa được bơm vào máy đồng thời. Việc phân ly tách tinh bột sữa cĩ tỷ trọng cao hơn tinh bột sữa cĩ tỷ trọng thấp hơn nhờ những đĩa hình chĩp nĩn trong bồn máy phân ly. Các thành phần nhẹ là tinh bột dạng sữa cĩ nồng độ thấp được đưa qua các đĩa phân ly đặt ở bên trong bồn phân ly. Bồn phân ly được lắp các ống dẫn nước rửa để hịa tan tinh bột. Nhiều máy phân ly được lắp đặt théo một dãy liên tục. Tinh bột sau cơng đoạn này đạt nồng độ 20°Bx. Phương pháp ly tâm khử nước này được thiết kế theo kiểu rổ, lắp bộ phận chậu cĩ lỗ đục, một tấm vải lọc và một tấm lưới cĩ lỗ rất nhỏ đặt ở bên trong. Tinh bột được chuyển vào dạng lỏng. Trong suốt quá trình phân ly nước được loại bỏ bởi màng lọc và tinh bột được giữ lại ở thành chậu tạo thành bánh hình trụ. Chu kỳ hoạt động của máy bắt đầu diễn ra từ lúc nạp tinh bột sữa ở 18-20°Bx vào bộ phận hình rổ cho đến khi đạt mức cho phép thì ngừng nạp. Sau khi hồn tất chu kỳ nạo bột thì quá trình nạp dịch tinh bột mới bắt đầu hoạt động trở lại. Sau ly tâm tách nước, tinh bột thu được đạt độ ẩm 38%, được chuyển sang cơng đoạn sau dưới dạng bánh tinh bột. Hồn thiện sản phẩm Bánh tinh bột sau khi được tách ra từ cơng đoạn trên được làm tơi và sấy khơ để tiếp tục tách nước nhằm mục đích bảo quản lâu dài. Việc làm tơi tinh bột ướt là rất cần thiết khi tăng bề mặt tiếp xúc của hạt tinh bột với khơng khí nĩng trong quá trình sấy. Để làm tơi, tinh bột ướt được dẫn đến bộ phận vít tải làm tơi và bộ phận rây bột tự động. Nhiệt độ ở bộ phận này được giữ ổn định là 55°C. Nếu nhiệt độ trong ống dẫn nhiệt giảm, thấp hơn 55°C, cĩ nghĩa là hàm ẩm của tinh bột cao, tín hiệu được truyền đến bộ phận điều khiển nhiệt độ và bộ phận biến tần sẽ làm giảm vận tốc motor và tốc độ trục vít, khối lượng tinh bột ướt đưa vào máy sấy giảm theo, cho đến khi nhiệt độ trong ống dẫn đạt đến trị số ổn định. Tinh bột được sấy bằng máy sấy nhanh. Tinh bột ướt được nạp vào máy sấy nhanh để đạt hàm ẩm 10-13%. Quá trình sấy do khơng khi nĩng được tạo ra từ bộ phận trao đổi nhiệt với mơi chất là dầu nĩng. Lượng khơng khí được sấy nĩng đi qua bộ phận lọc để làm sạch, khử bụi, tạp chất bẩn trong khơng khí. Khơng khí cấp vào máy sấy ở nhiệt độ 180-200°C. Trong quá trình sấy, tinh bột được chuyển đi bằng khí từ đáy lên đỉnh tháp sấy bằng hơi nĩng khoảng 150°C và sau đĩ rơi xuống. Quá trình sấy được hồn tất trong thời gian rất ngắn (vài giây) bảo đảm cho tinh bột khơng bị vĩn và khơng bị cháy. Việc giảm nhiệt độ tinh bột ngay sau khi sấy cĩ ý nghĩa quan trọng. Vì vậy máy sấy được lắp bộ phận xốy giĩ đặc biệt để hạ nhanh nhiệt độ sản phẩm. Đĩng bao sản phẩm Tinh bột sau khi sấy khơ được tách ra khỏi dịng khí nĩng, được làm nguội ngay bởi dịng lốc khí nĩng và hoạt động của van quay. Sau đĩ tinh bột này được đưa qua rây hạt để đảm bảo tạo thành tinh bột đồng nhất, khơng kết dính vĩn cục, đạt tiêu chuẩn đồng đều về độ mịn. Tinh bột sau khi qua rây được bao gĩi thành phẩm. Một số thiết bị sản xuất tinh bột sắn: Băng tải Phểu gom củ Băng chuyền Máy bĩc vỏ củ Máy rửa củ Máy băm củ Máy bào củ Máy phân ly tách dịch bào Máy trích ly Máy ly tâm tách nước hệ thống cyclone Thiết bị rây và đĩng gĩi Máy bĩc vỏ củ: là thùng quay, thân nhiều thanh thép ghép song song nhau theo chiều dọc. Do ma sát giữa củ với củ, giữa củ với thân máy. Bĩc khoảng 50% cùng với đất cát. Máy rửa củ: cĩ các cánh guồng nhằm đảo trộn và vận chuyển, tạp chất nhẹ tạp chất nặng cùng với nước rửa lọt qua lưới ở cuối máy đến hệ thống nước thải cịn nguyện liệu được băng tải nghiêng đưa đến chặt củ. Máy băm củ: chặt cho máy mài dễ làm việc. Bộ phận chính là các dao chặt gắn vào trục quay, đáy thiết bị được ghép từ các thấm thép đặt song song nhau tạo nên những khe hở cĩ kích thước đúng bằng bề dày của lát cắt và bảo đảm khơng cho nguyên liệu rơi xuống dưới trước khi được chặt thành các khúc nhỏ dưới tác dụng của các lưỡi dao cắt rồi rơi vào máy mài. Máy bào củ: nhằm phá vỡ cấu trúc của tế bào củ, một số giải phĩng ra khỏi tế bào gọi là tinh bột tự do, số cịn lại là tinh bột liên kết. Bề mặt tay quay của máy cĩ dạng răng cưa, thùng máy cĩ dạng răng cưa nên tạo ra nghiền, mài, xát và xay. Trong quá trình mài phải dội nước để tách tinh bột tự do và tinh bột trong xơ, sau đĩ dùng sữa tinh bột lỗng ở lần chiết thứ ba dội vào tiếp theo đưa đi thiết bị lọc. Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm: Khoai tây. Khoai tây (danh pháp khoa học: Solanum tuberosum) được trồng từ lâu đời ở Nam Mỹ và được đưa vào Châu Âu từ thế kỷ 16. Ở nước ta, người Pháp đem vào trồng vào cuối thế kỷ 19. Ngày nay, khoai tây được trồng rộng rãi trong vụ đơng ở các tỉnh phía Bắc; các vùng núi cao ở miền Bắc và cả ở miền Nam (Lâm Đồng). Ở nước ta, giống khoai tây ruột vàng là giống trồng phổ biến hiện nay đã được chọn lọc, nhân và giữ giống từ lâu nay. Khoai tây là cây trồng lấy củ làm lương thực cho con người, cũng như lúa mì, ngơ, gạo và lúa mạch. Khoai tây là lồi cây nơng nghiệp ngắn ngày, trồng rộng rãi trên thế giới và là loại cây trồng phổ biến thứ 4 về mặt sản lượng tươi, xếp sau lúa, lúa mì và ngơ. Đặc điểm Khoai tây là cây thân thảo, cao 45-50cm. Cĩ hai loại cành, cành ở trên mặt đất cĩ màu xanh, vươn cao; cành nằm trong đất màu vàng, phình to lên thành củ hình cầu, dẹt hoặc hình trứng, chứa nhiều chất dự trữ, nhất là tinh bột, gọi là củ khoai tây. Lá kép lơng chim lẻ, mọc so le, cĩ 3-4 đơi lá chét khơng đều nhau. Hoa màu trắng hoặc màu tím lam, hình phễu. Quả mọng hình cầu. Hình 2.4: Cây khoai tây Thời vụ: Đây là loại cây thích nghi trong điều kiện ngày ngắn (độ dài ngày khoảng 12 giờ). Mật độ chiếu sáng trên 18 giờ thì cây khơng cho củ, mật độ chiếu sáng 10 giờ thì cây cho củ tốt nhất, điều này chứng tỏ rằng ánh sáng giữ vai trị quan trọng đối với khả năng tích luỹ tinh bột. Chế độ nhiệt thích hợp cho sinh trưởng của khoai tây là 20-22oC, cho quá trình phát dục của khoai tây là 16-18oC. Khơng chỉ năng suất củ cao trong thời gian ngắn (85-105 ngày) mà cịn gĩp phần tích cực vào việc cải tạo cơ bản tính chất của đất trồng, phá vỡ thế độc canh của cây lúa nước. Do đĩ khoai tây được trồng luân canh với nhiều loại cây khác như : lúa mùa sớm-khoai tây- lúa xuân… Cấu tạo: Hình 2.5: Củ khoai tây Khoai tây cĩ lớp vỏ ngồi là một lớp da mỏng bảo vệ củ và lớp vỏ trong mềm, khĩ tách ra khỏi ruột củ. Giữa lớp vỏ trong củ cĩ các mơ tế bào mềm và hệ thống dẫn dịch củ. Các mơ này chứa ít tinh bột. Lớp bên trong của vỏ tiếp giáp với các ruột củ là hệ thống màng bao quanh tạo nên sự phân lớp giữa vỏ và ruột củ. Trên mặt vỏ cĩ những mắt củ. Củ càng to mắt củ càng rõ. Ruột củ khoai tây khơng cĩ lõi, chứa nhiều tinh bột. Ruột củ chiếm khoảng 80-92% khối lượng củ tươi. Trong tất cả các bộ phận của cây đều cĩ chất solanine, đây là một glucosid độc. Chất này đặc biệt cĩ nhiều trong phần xanh của cây, nếu củ mọc mầm xanh thì các mầm này rất độc. Chất độc này phân bố khơng đều: ở vỏ củ thường nhiều hơn ruột củ (trung bình solanine trong ruột củ cĩ khoảng 0,04 - 0,07g và trong vỏ là 0,30 - 0,55g/kg), và đặc biệt là khoai tây mọc mầm, lúc mọc mầm là thời kỳ chứa nhiều solanine nhất, cĩ thể đến 1,34g/kg. Triệu chứng ngộ độc solanine nhẹ là đau bụng, tiêu chảy. Ngộ độc nặng hơn cĩ hiện tượng giãn đồng tử, liệt nhẹ hai chân. Gây tử vong khi hệ thần kinh trung ương bị tê liệt khiến cho trung tâm hơ hấp khơng được hoạt động và ngừng tim do tổn thương cơ tim. Với liều lượng 0,2 - 0,4g/kg thể trọng cĩ thể gây chết người. Để tránh ngộ độc, khi dùng khoai tây cần chọn khoai chắc, vỏ mịn khơng đốm vết và nặng so với kích thước. Tránh loại khoai đã mọc mầm, nhũn, hoặc cĩ những mảng xanh. Những vệt xanh đĩ cho hay sự cĩ mặt của solanine. Thành phần hĩa học Củ khoai tây cĩ nhiều chất dinh dưỡng với hàm lượng cao so với nhiều loại cây ngũ cốc và cây dùng làm thực phẩm khác. Trong khoai tây cĩ 75% nước, 2% protid, 21% glucid, 1% cellulose, 1% tro, ngồi ra cịn cĩ calcium, phosphor, sắt, vitamin C, B1, B2. Bảng thành phần dinh dưỡng trong củ khoai tây : Thành phần dinh dưỡng Hàm lượng (%) Nước 75 Tinh bột 20 Hợp chất Nito 2.1 Cellulose 1.1 Tro 0.9 Chất béo 0.2 Các chất khác 2.2 Bảng 2.2: Thành phần hĩa học của củ khoai tây [6] Tinh bột củ khoai tây: hàm lượng tinh bột trong củ phân bố khơng đều. Các lớp tế bào nằm ở giữa lớp tế bào thành mỏng và trung tâm của củ thường chứa nhiều tinh bột nhất. Phần trung tâm củ cĩ lượng tinh bột thấp. Một số đặc điểm của hạt tinh bột của khoai tây : Kích thước hạt : 1-120 nm. Hình dạng : bầu dục Tỉ lệ amylose/amylopectin xấp xỉ 1/4. Nhiệt độ hồ hĩa : 56-66°C Độ tăng kích thước trung bình khi ngâm vào nước : 12.7 % Cơng nghệ sau thu hoạch và bảo quản khoai tây Thu hoạch Trước khi thu hoạch khoai khoảng 7-10 ngày phun cho ruộng khoai một trong hai loại thuốc phịng trừ bệnh mốc sương tác dụng nội hấp đặc hiệu là Ridomin gold 72WP hoặc Aliete 80WG, loại thuốc này với cơ chế nội hấp hai chiều mạnh mẽ, tồn bộ thuốc hấp thu qua lá trong 4 giờ sau khi phun xịt, di chuyển xuống củ và tiêu diệt nguồn bệnh ở củ, hiệu lực của thuốc kéo dài tới 15 ngày Loại bỏ các cây khoai bị bệnh héo rũ, mốc sương trước khi thu hoạch 1-2 ngày tránh lây lan bệnh hại về sau cho những củ khoai sạch bệnh trong quá trình bảo quản. Cần thu hoạch khoai trong những ngày khơ ráo, vào buổi chiều. Lựa chọn những củ khoai đạt tiêu chuẩn bảo quản (khơng bị sây sát trong quá trình thu hoạch, những củ khoai cùng kích thước). Để củ khoai tiếp xúc với khơng khí khoảng 2 giờ cho vỏ củ khoai cứng lại, hạn chế bị trĩc vỏ lúc vận chuyển. Bảo quản Củ khoai mang về nhà lại tuyển chọn lần nữa, tuyển những củ lành lặn, khơng bị trĩc vỏ cho vào bao tải dứa cĩ đục lỗ thủng cho lưu thơng khơng khí trong bao và mơi trường bên ngồi tốt hơn, xếp 1-3 lớp bao chồng lên nhau ở nơi thống, cao ráo, khơng cĩ ánh sáng trực tiếp. Nếu bảo quản lâu (3-4 tháng) nên vùi kín củ khoai trong đống cát khơ, chất lượng củ khoai sẽ được đảm bảo. Bảo quản củ khoai lâu hơn 4 tháng (5-12 tháng), tốt nhất đĩng khoai vào bao tải dứa cĩ đục lỗ thủng, bảo quản trong kho lạnh cĩ nhiệt độ ổn định 8-10oC. Lưu ý, khi đưa khoai vào kho lạnh nên để nhiệt độ giảm từ từ trong 5-7 ngày, mỗi ngày giảm 2-3oC, lúc lấy khoai ra khỏi kho lạnh đem tiêu thụ cũng phải tăng nhiệt độ dần dần, mỗi ngày 2-3oC trong 3-5 ngày, tránh hiện tượng tăng giảm nhiệt độ đột ngột khoai sẽ bị mất nước nhanh, vỏ củ nhăn nheo, khoai sẽ héo, thối hỏng nhiều. Phương pháp bảo quản khoai tây bằng cát khơ Chuẩn bị vật dụng, hố chất xử lý : bảo quản khoai tây bằng cát cần sử dụng một số hố 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. Việc dùng những hố 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, khơng nên trút từ sọt này sang sọt khác dễ làm trầy xước. Khơng đựng khoai và vận chuyển khoai trong bao tải.  Xử lý hồi phục củ : khoai tây cĩ khả năng phục hồi các mơ bị trầy xước sau 1 - 2 tháng thu hoạch. Sau khi thu hoạch, dàn khoai tây trên nền gạch khơ ráo theo lớp dày 30 -40 cm, trên cùng phủ lớp rơm khơ 40 - 50 cm, duy trì trong 3 tuần. Lưu ý việc xử lý hồi phục củ nên tiến hành trong nhà thống nhưng khơng cĩ giĩ 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 cĩ 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 đĩ hong khơ củ. Khoai tây cần hong khơ tự nhiên rồi tiếp tục xử lý các giai đoạn sau. Xử lý cát : dùng cát khơ 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 mơi trường tiểu khí hậu cĩ nồng độ CO2 cao xung quanh mỗi củ khoai nhằm giảm cường độ hơ hấp của củ. Cát dùng để ủ khoai tây cần được rửa sạch, phơi khơ. Sau đĩ 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 cĩ hại, làm sạch cát. Sau khi xử lý EM, phơi cát khơ để ủ khoai tây bảo quản. Ủ cát : nhà ủ cĩ nền gạch khơ, thống. Trước khi đưa khoai tây vào bảo quản, cần lĩt nền bằng cát hoặc nilon để tránh hút ẩm dưới nền. Dàn một lớp củ khoảng 20 cm, sau đĩ đổ một lớp cát vừa đủ che hết các củ khoai, rồi đến một lớp củ, một lớp cát kế tiếp. Khối ủ cĩ thể cao 1,5 m, 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-tơng 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 cĩ). Nếu cĩ 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 hố chất dùng để xử lý đã bị phân huỷ và dư lượng trên củ dưới mức cho phép. Phương pháp bảo quản khoai tây giống Trong sản xuất khoai tây, giống thường được sử dụng trồng bằng củ, nên vấn đề bảo quản củ giống là khâu kỹ thuật quan trọng nhất. Thơng thường, với phương thức bảo quản bằng tán xạ (trong các hộ gia đình) tuy đã cĩ cải tiến và ứng dụng qui trình hồn hảo nhất vẫn cĩ những hạn chế khơng thể tránh khỏi trong điều kiện mùa hè nĩng ẩm. Đĩ là diện tích bảo quản chiếm quá lớn, ơ nhiễm mơi trường do khoai giống bị thối và phun thuốc sâu bệnh, mầm củ bị già sinh lý, củ teo tĩp, làm cho chất lượng củ giống kém nên khi trồng ra ruộng năng suất khơng cao, tỷ lệ hao hụt trong bao quản nhiều (nhất là hao hụt thối). Bảo quản giống khoai tây bằng kho lạnh đã khắc phục được những nhược điểm trên. Khoai giống được bảo quản trong kho lạnh ở nhệt độ 4°C luơn giữ cho khoai ở trong tình trạng tiềm sinh, hơ hấp ở mức tối thiểu, kìm hãm nảy mầm, củ giống tươi nguyên. Khi trồng cây sinh trưởng phát triển rất khỏe, năng suất tăng hơn so củ giống để tạn xạ từ 10-20%, tỷ lệ củ to nhiều hơn. Trồng khoai tây làm thương phẩm và xuất khẩu dùng củ giống bảo quản từ kho lạnh là thích hợp, vì khi thu hoạch tỷ lệ củ to nhiều. Bảo quản khoai tây bằng kho lạnh đã hạn chế tối đa các hoạt động của nấm, vi khuẩn gây bệnh, tỷ lệ hao hụt được giảm tới mức thấp nhất (chỉ ở mức 6-10%, trong khi để tán xạ hao hụt khoảng 40% trở lên). Vì vậy đã tránh được ơ nhiễm mơi trường do khơng phải phun các loại thuốc hĩa học và khơng cĩ mùi khoai thối. Về hiệu quả kinh tế, bảo quản giống khoai tây bằng kho lạnh do hao hụt ít, chất lượng giống tốt, giá bán cao nên tính ra lãi thuần và tỷ suất lợi nhuận cao. Một số vấn đề cần lưu ý khi bảo quản khoai tây bằng kho lạnh Phải gắn kho lạnh với việc xây dựng vùng nguyên liệu. Tránh tình trạng cĩ kho nhưng khơng đủ giống để bảo quản hoặc để giống khơng bảo đảm chất lượng, thu gom những giống cũ đã thối hĩa, giống xấu khơng đủ tiêu chuẩn. Như vậy rất lãng phí kho mà khơng cải thiện được chất lượng củ giống. Kho lạnh chỉ nên dùng để bảo quản củ giống tốt, cần tăng nhanh hệ số nhân để mở rộng sản xuất như bảo quản các giống mới nhập nội, giống để sản xuất khoai tây hàng hĩa v.v... Vì vậy khi đã làm kho lạnh phải gắn với tổ chức sản xuất vùng nhân giống, mới cĩ giống chất lượng tốt và phát huy hiệu quả cao. Về kỹ thuật chọn lọc giống để đưa vào kho lạnh. Ruộng giống cần loại bỏ tất cả những cây bị bệnh, những cây bị bệnh do virus, bệnh chết héo... Bởi vì những củ của những cây này, đưa vào kho lạnh bảo quản cĩ thể khơng bị thối nhưng khi đem trồng sẽ bị nhiễm bệnh hoặc cây bị chết héo, năng suất kém. Phải chú ý khâu quản lý, phải cĩ sự hợp tác liên kết một số xã sản xuất củ giống xung quanh vùng kho, các xã này cĩ kế hoạch nhân giống và gửi vào kho lạnh, đến vụ lấy ra cho nơng dân trồng. Cũng cĩ thể các kho theo hình thức dịch vụ là cho nơng dân gửi thuê. Về kỹ thuật điều hành kho lạnh phải tuân thủ nghiêm ngặt kỹ thuật như các sắp xếp kho, nhiệt độ, độ ẩm, đặc biệt là giai đoạn cuối chuẩn bị ra kho. Giá trị sử dụng: Khoai tây ngồi giá trị là lương thực, thực phẩm cịn cĩ tác dụng chữa được một số bệnh. Khoai tây luộc chín là một loại thuốc dân gian Nga để chữa một số bệnh về tim. Nước ép khoai tây cĩ tác dụng chữa bệnh cường toan acid dạ dày và làm co bĩp nhu động của ruột. Bột khoai tây được dùng trong bệnh viêm dạ dày tá tràng và chống nhiễm độc. Khoai tây sống thái mỏng, làm thuốc cao dán trên các vết thương, bỏng và eczema. Cĩ nơi nhân dân dùng vỏ khoai tây sắc uống chữa đau bụng và dùng vỏ củ khoai tây luộc bĩc ra đắp vết bỏng cũng chĩng lành. Nhân dân cịn dùng hơi nĩng nước khoai tây luộc để xơng hít chữa các bệnh nhiễm trùng đường hơ hấp. Ở Phi châu (Tuynidi) người ta dùng khoai tây làm thuốc đắp ở đầu và trán trong trường hợp say nắng và để làm hạ sốt. Người ta cũng dùng đắp trị bỏng độ 1. Hoa khoai tây dùng pha nước uống làm hạ huyết áp. Solanine trong Khoai tây cũng cĩ tác dụng chống dị ứng và làm thuốc giảm đau. Snack khoai tây Bột khoai tây Khoai tây chiên là một sản phẩm được sử dụng rất phổ biến trên thế giới, sản lượng hàng năm rất cao. Quy trình sản xuất 1 kg sản phẩm khoai tây chiên được làm ra từ 3,7 kg khoai sống , 0,34 kg dầu và 0,06 kg gia vị, muối. Khoai lang Khoai lang (Ipomea Batatas) cĩ mặt ở Trung Mỹ vào những năm 2600 đến 1000 trước cơng nguyên sau đĩ phổ biến sang các nước khác ở châu Âu như Tây Ban Nha, châu Á như Ấn Độ, Trung Quốc, Philippin, Indonesia, Việt Nam... Ở Việt Nam khoai lang trồng rất phổ biến, trước đây chủ yếu ở đồng bằng các vùng đất bãi ven sơng, nay khoai lang đã được trồng rất nhiều ở các vùng đồi, trung du từ Bắc vào Nam. 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 : ở châu Á (31 nước), châu Phi (39 nước), và châu Mỹ Latin (31 nước), tập trung ở những nước cĩ thu nhập thấp, bản thân các nước này được canh tác ở vùng đĩi nghèo như tỉnh Sichuan Trung Quốc hay tây Kenya, trên đất đồi, dốc manh mún phân tán nên năng suất và thu nhập khơng 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 tồn thế giới, cịn 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). Về diện tích canh tác của Việt Nam năm 2007 khoảng 180.000 ha, trong khi Trung Quốc 4,76 triệu ha, do đĩ nơng dân trồng khoai Việt Nam buộc phải né thời gian thu hoạch khoai của Trung Quốc từ tháng 9-10. Năng suất khoai của Việt Nam chỉ đạt 8,1 tấn/ha, rất thấp so với Israel (35,8 tấn/ha), Palestin (29 tấn/ha), Nhật Bản (24,2 tấn/ha) và Trung Quốc (21,4 tấn/ha). Nguyên nhân chính là trên thế giới hiện cĩ trên 7.000 giống khoai, trong đĩ cĩ 1.944 giống cao sản. Trong 637 giống khoai được canh tác nhiều trên thế giới, cĩ 25 giống cho củ màu trắng, 185 giống cho củ màu kem, 220 giống cho củ màu vàng 143 giống cho củ màu cam và 64 giống cho củ màu tím. Khi nhắc đến khoai lang, nhiều người Việt Nam cho nĩ là loại cây cĩ giá trị dinh dưỡng thấp, là loại thực phẩm chỉ dành cho người nghèo suốt 3 buổi ăn khoai trừ cơm lúc đất nước cịn khĩ 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 cĩ 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 mì do cĩ chứa hàm lượng nước cao hơn. Tuy nhiên về mặt năng suất khoai lang lại cho năng suất cao hơn lúa, trong thí nghiệm khoai lang cĩ thể đạt năng suất kỹ lục lên đến 8,5 tấn/ha, nhiều nước đạt năng suất trên 20 tấn/ha. 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. Hình 2.6: Cây khoai lang. Đặc điểm Khoai lang là loại củ khơng cĩ lõi. Dọc theo thân củ cĩ hệ thống xơ nối ngọn củ với đuơi củ. Các mặt trên của củ cĩ thể là rễ củ hay mầm. Hình 2.7: Củ khoai lang Cấu tạo khoai lang gồm 3 phần: vỏ ngồi, vỏ cùi và thịt củ. Vỏ ngồi: mỏng, chiếm 1% trọng lượng củ, gồm những tế bào cĩ chứa sắc tố, cấu tạo chủ yếu là cellulose và hemicellulose. Tác dụng làm giảm các tác tác động từ bên ngồi, 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 mơ cĩ chứa tinh bột, hợp chất chứa nitơ. Thành phần hĩa học: Thành phần dinh dưỡng Khoai lang tươi Khoai lang nghệ tươi Năng lượng (Kcal) 119 116 Protein (g) 0,8 1,2 Lipid (g) 0,2 0,3 Glucid (g) 28,5 27,1 Xơ (g) 1,3 0,8 Calci (mg) 34 36 Phospho (mg) 49 56 Sắt (mg) 1,0 0,9 Caroten (mcg) 150 1470 Vitamin B1 (mg) 0,05 0,12 Vitamin B2 (mg) 0,05 0,05 Vitamin PP (mg) 0,6 0,6 Vitamin C (Mg) 23 30 Bảng 2.3: Thành phần hĩa học của củ khoai lang Thành phần hĩa học của các củ khơng cố định mà thường thay đổi tùy thuộc giống cây trồng, khí hậu, thổ nhưỡng, điều kiện canh tác v.v... Khoai lang cĩ nhiều nhựa, trong nhựa củ cĩ nhiều tannin. Vì vậy trong chế biến tinh bột khoai lang, sản phẩm thường bị đen do hiện tượng tannin bị oxy hĩa. Khoai lang bí cĩ lượng tiền chất vitamine A lên đến 9180 µg/100 củ, chỉ thua cải xanh (17.535) và cà rốt (13.485), cịn lại cĩ cao hơn rất nhiều so với xồi, nho, đu đủ, táo. Thiếu vitamine A rất phổ biến ở các nước đang phát triển, là nguyên nhân chính gây bệnh khơ võng mạc mắt ở trẻ em. Mỗi 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. 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 đĩ giảm cịn 8-9mg/ngày. Hàm lượng sắt trong các loại khoai lang đều cao, nhất là giống khoai lang màu cam. Ngồi ra khoai lang cịn chứa khá nhiều chất kẽm, nhất là giống khoai lang màu trắng và màu cam. Kẽm và sắt là 2 chất rất thiếu trong gạo, chẳng những thế, trong gạo cịn cĩ 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 khĩ khăn cũng cĩ cơ sở khoa học về mặt dinh dưỡng. Ngồi ra khoai lang cịn cĩ khá nhiều chất vơi và kali. Như vậy các vi chất cĩ 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 Khám phá gần đây cho thấy trong khoai lang cĩ chứa nhiều chất chống oxy hĩa ngăn chặn sự phát triển của tế bào ung thư, chống lão hĩa và làm sạch các chất bẩn trong mạch máu. Bao gồm các hợp chất phenol, anthocyanin (cĩ nhiều trong khoai lang tím), carotenoid, trong đĩ khoai lang tím chứa nhiều chất chống oxy hĩa tổng số nhất, kế đến là khoai lang hồng và khoai lang bí. Đĩ 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    Cơng nghệ sau thu hoạch và bảo quản. Trồng trọt khoai lang trên thế giới: Hiện nay cĩ trên 100 giống khoai lang. Khoai lang trở thành phổ biến từ rất sớm tại các đảo trên Thái Bình Dương, từ Nhật Bản tới Polynesia. Ngày nay, khoai lang được trồng rộng khắp trong các khu vực nhiệt đới và ơn đới ấm với lượng nước đủ để hỗ trợ sự phát triển của nĩ. Theo số liệu thống kê của FAO sản lượng tồn thế giới là hơn 130 triệu tấn trong đĩ phần lớn tại Trung Quốc với sản lượng khoảng xấp xỉ 100 triệu tấn. Trung Quốc là quốc gia trồng nhiều khoai lang nhất; chiếm tới 80% sản lượng tồn thế giới. Nĩ là đặc trưng trong nhiều mĩn ăn ở Nhật Bản, Ðài Loan, Philippines và các quốc gia khác. Indonesia, Việt Nam, Ấn Ðộ cùng một số quốc gia Châu Á khác cũng là các quốc gia trồng nhiều khoai lang. Uganda (quốc gia đứng thứ ba sau Indonesia), Rwanda và một số quốc gia Châu Phi khác cũng trồng nhiều khoai lang do nĩ là một thành phần quan trọng trong khẩu phần ăn tại các quốc gia này. Bắc và Nam Mỹ, quê hương của khoai lang nhưng ngày nay chỉ chiếm khơng quá 3% sản lượng tồn thế giới. Châu Âu cũng cĩ trồng khoai lang, nhưng sản lượng khơng đáng kể, chủ yếu tại Bồ Ðào Nha. Khoai lang Đồng Tháp tập trung ở huyện Châu Thành, Lấp Vị và Tân Hồng. Năm 2008 hầu hết các vùng trồng khoai lang trong tỉnh đều trúng mùa được giá do nhu cầu khoai lang trên thế giới tăng mạnh để bổ sung vào lượng bắp thiếu hụt do giá nhiên liệu tăng cao, đều được các cơng ty xuất khẩu thu mua với giá 8.000 đồng/kg. Sang năm 2009 dù giá bán cĩ giảm nhưng canh tác khoai lang vẫn mang lại lợi nhuận lớn so với lúa. Bên cạnh xuất khẩu, tiêu thụ trong nội địa vẫn là tiềm năng rất lớn nếu chúng ta khai thác được lợi thế về giá trị dinh dưỡng của khoai lang, nhất là giống khoai lang tím của Nhật Bản.  Khoai lang là một trong các loại củ khĩ bảo quản do chứa một lượng nước khá cao (đến 80% trọng lượng). Ở điều kiện nhiệt độ cao, các hoạt động sinh lý trong khoai chuyển hĩa mạnh làm cho lượng tinh bột tiêu hao rất nhanh. Bên cạnh đĩ, khoai lang cĩ lớp vỏ mỏng nên tác dụng bảo vệ kém, dễ thối, tổn thương và dễ bị sâu bọ xâm nhập gây ra hiện tượng khoai hà, gây thối ruỗng, nấm mốc phát triển. Một số phương pháp bảo quản: Bảo quản trong hầm bán lộ thiên: hầm này cũng chọn chỗ đất cao ráo và khơ, khơng cĩ mạch nước ngầm. Hầm đào sâu trên 1m, phía trên mặt hầm đắp một bức tường đất quanh miệng hầm, cĩ chừa 1 cửa để lên xuống, hầm phải cĩ nắp đậy kín và cĩ mái che. Bảo quản trong hầm đào sâu dưới đất: chọn nơi đất cao ráo, sạch sẽ, khơng cĩ nước ngầm, đào hầm theo kiểu lịng chum cĩ nắp đậy kín và cĩ rãnh thốt nước. Hầm đào xong phải để khơ mới chứa khoai. Khoai thu hoạch về chọn củ tốt, khơng xay xát, ít lấm đất, khơng cĩ củ hà, nhập kho vào những ngày khơ hanh và cần thận trọng khi vận chuyển vào hầm. Một tháng đầu mở nắp 1-2 lần để thốt nhiệt độ trong hầm, tránh bốc nĩng. Nếu ẩm độ trong hầm quá cao phải dùng chất hút ẩm. Bảo quản bằng cách ủ cát khơ: 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 khơ cĩ nhược điểm là khơng được kín hồn tồn, nên vẫn chịu ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm bên ngồi. Chọn những củ khoai cịn nguyên vẹn, khơng bị sâu bệnh, khơng bị xay xát vỏ, xếp thành từng luống cĩ chiều rộng 1,2-1,5m, chiều dài tùy theo số lượng khoai bảo quản nhiều hay ít. Khi xếp khoai phải thật nhẹ nhàng, tránh cọ sát, xếp đầu củ quay ra ngồi, từ dưới lên trên. Nếu khoai đĩng trong sọt thì để nguyên và chồng 2-3 sọt lên nhau, sau đĩ lấy cát khơ phủ kín lên khoai. Trường hợp bảo quản ngồi trời phải làm lán che mưa nắng. Ngồi ra khoai lang cĩ thể bảo quản thống nếu thời gian bảo quản ngắn khoảng 10-15 ngày. Khi bảo quản thống cũng phải chọn những củ khoai cĩ phẩm chất tốt, đều nhau và xếp thành từng luống hoặc từng đống và phải để nơi cao ráo, thống mát, tránh chỗ nắng hắt vào và khơng cĩ mưa dột. Giá trị sử dụng Ngày nay những nghiên cứu khoa học cho thấy khoai lang khơng chỉ cĩ giá trị dinh dưỡng cao mà cĩ những cơng dụng phịng chữa bệnh tốt và là một trong những thực phẩm tạo miễn dịch tốt cho cơ thể. Protein duy nhất cĩ hiệu quả chống oxy hĩa (Antioxidant): khoai lang chứa loại protein độc đáo cĩ khả năng đáng kể là antioxidant. Nghiên cứu cho thấy các protein cĩ khoảng một phần ba hoạt tính antioxidant của glutathione - một trong những sản phẩm quan trọng của cơ thể cĩ vai trị trong việc tạo antioxidants trong cơ thể. Mặc dù cịn cần nhiều nghiên cứu trong tương lai, nhưng những protein này đã giúp giải thích về những đặc tính chữa bệnh của củ khoai. Một chất liệu dinh dưỡng cĩ giá trị: trong hệ thống xếp hạng thực phẩm cho thấy khoai lang là loại thực phẩm truyền thống giàu chất dinh dưỡng. Củ khoai như là một nguồn tuyệt vời của vitamin A (dưới dạng beta-caroten), một nguồn đáng kể của vitamin C và mangan, trong khoai cịn cĩ sản phẩm đồng, một nguồn chất xơ rất tốt cho cơ thể, lượng cao vitamin B6, kali và sắt. Giàu chất Antioxidant, 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 cĩ tác dụng phịng và chữa trị bệnh. Cả hai dạng beta-caroten và vitamin C giúp hiệu quả cho cơ thể loại bỏ các gốc tự do. Thành phần các gốc tự do cĩ hĩa 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 atherosclerosis, bệnh tiểu đường bệnh tim, ung thư ruột. Ðiều này cĩ 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 cĩ thể hữu ích trong việc giảm những khả năng phát sinh những bệnh viêm nhiễm, ví dụ như bệnh suyễn, viêm khớp (osteoarthritis), và rheumatoid arthritis. Ngồi ra, khoai lang là một nguồn vitamin B6, là cần thiết để chuyển đổi homocysteine, một sản phẩm trong tiến trình tạo ra acid amin quan trọng trong các tế bào gọi là methylation thành các phân tử khơng gây hại. Khi homocysteine cao cĩ liên quan làm tăng nguy cơ đau tim và đột quỵ. Trong một số quốc gia khu vực nhiệt đới, nĩ là loại lương thực chủ yếu. Cùng với tinh bột, củ khoai lang cũng chứa nhiều xơ tiêu hĩa, vitamin A, vitamin C và vitamin B6. Tất cả các giống đều cho củ cĩ vị ngọt, dù nhiều hay ít. Mặc dù cĩ vị ngọt, nhưng khoai lang trên thực tế là thức ăn tốt cho những người bệnh tiểu đường, các nghiên cứu cho thấy nĩ hỗ trợ cho sự ổn định nồng độ đường trong máu và làm giảm sức kháng insulin. 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 Ðơng Nam. Củ khoai lang thường được luộc, rán hay nướng. Chúng cũng cĩ thể được chế biến thành tinh bột và cĩ thể thay thế một phần cho bột mì. Trong cơng nghiệp, người ta dùng khoai lang làm nguyên liệu sản xuất tinh bột và cồn cơng nghiệp. Candied sweet potatoes (khoai lang tẩm đường) là mĩn ăn phụ, được làm chủ yếu từ khoai lang, đường, kẹo dẻo, xi rơ phong, mật đường hay các thành phần cĩ vị ngọt khác. Nĩ thường được dùng trong lễ Tạ Ơn, nĩ là tiêu biểu cho ẩm thực truyền thống và thức ăn của người thổ dân. Sweet potato pie (Bánh nướng khoai lang) cũng là một mĩn ăn truyền thống được ưa thích trong ẩm thực miền nam Hoa Kỳ. Baked sweet potatoes (Khoai lang nướng) tại Hoa Kỳ đơi khi cũng được dùng trong các nhà ăn như là sự thay thế cho khoai tây nướng. Thơng thường, tại đây nĩ được phủ bằng đường nâu hay bơ. Chiết suất từ khoai lang trắng cĩ thể trị bệnh tiểu đường: khoai lang trắng thường mọc ở vùng đồi núi. Chiết suất thành phần Caiapo từ củ khoai lang trắng cĩ thể kiểm sốt tốt lượng đường máu và cholesterol trong bệnh tiểu đường type 2. Chất này đã được Nhật Bản điều chế thành dược phẩm bổ 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 tử nghiệm trên những người mắc bệnh tiểu đường type 2, với liều dùng trong vịng 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 nhĩm sử dụng Caiapo từ khoai lang cũng giảm hơn nhiều, lượng cholesterol trong máu cũng giảm. Các kết quả trên chứng tỏ Caiapo chiết suất từ khoai lang là chất kiểm sốt bệnh tiểu đường type 2 rất hiệu quả mà khơng gây ra một phản ứng phụ cho người bệnh, đây là một dược liệu mới cho bệnh nhân tiểu đường. Một phát hiện của các nhà khoa học thuộc trường đại học North Carolina cho biết khoai lang cĩ thể là nguyên liệu lý tưởng để sản xuất ethanol, và nhờ vậy ngành sản xuất nhiên liệu sinh học cĩ thể bớt sử dụng ngơ. Nghiên cứu cho biết họ đang đạt được nhiều tiến bộ trong việc phát triển loại khoai lang cơng nghiệp cĩ vỏ màu tía hoặc trắng, ruột màu trắng (khác khoai ăn thơng thường cĩ màu cam, vàng), chứa nhiều tinh bột và khơng quá ngọt. Loại khoai dùng trong cơng nghiệp này cĩ thể sản sinh ra lượng ethanol nhiều hơn so với ngơ tính theo trọng lượng. Hiện ở Hoa kỳ và Brazil người ta đã sử dụng nhiên liệu ethanol sản xuất từ ngơ và mía để phần nào thay cho xăng. Nhưng nhu cầu ethanol lại đẩy giá thực phẩm tăng cao. Trong khi đĩ, việc sản xuất ethanol từ khoai lang rẻ hơn nhiều, và đặc biệt khơng gây ảnh hưởng tới nguồn cung cấp lương thực của thế giới. Trung Quốc là nơi trồng trọt khoai lang hàng đầu thế giới. KẾT LUẬN Ngày nay các loại cây cho củ tinh bột ngày càng được trồng trộng rãi và quy mơ trên tồn thế giới. Chúng cho giá trị cao trong việc dùng làm lương thực và thực phẩm. Cơng việc sản xuất các sản phẩm từ củ tinh bột địi hỏi nhà kỹ thuật khơng ngừng nâng cao hiểu biết để cĩ thể đáp ứng được các nhu cầu ngày càng đa dạng và ngày càng cao của người tiêu dùng. Với nguồn nguyên liệu củ tinh bột dồi dào ở Việt Nam ta hiện nay là một điều kiện thuận lợi cho các ngành sản xuất các sản phẩm từ củ tinh bột phát triển. Gĩp phần đĩng gĩp vào sự phát triển nền kinh tế nước nhà. Qua bài tiểu luận trên đã giúp cho nhĩm chúng em cĩ cơ hội hiểu biết rõ hơn về các loại củ tinh bột như là sắn, khoai tây, khoai mì.. cũng như các cách bảo quản các loại củ này để từ đĩ giúp chúng em cĩ kiến thức hiểu rộng hơn về các loại củ thơng dụng này. Tài liệu tham khảo Hồng Kim Anh, Ngơ Kế Sương, Nguyễn Xích Liên, 2005. Tinh bột sắn và các sản phẩm từ tinh bột sắn. NXB Khoa học kỹ thuật. Bùi Đức Hợi, Lê Hồng Khanh, Lê Thị Cúc, Hồng Thị Ngọc Châu, Lê Ngọc Tú, Lương Hồng Nga. Kỹ thuật chế biến lương thực tập 2. NXB Khoa học và kỹ thuật. Trần Thị Thu Trà, 2007. Cơng nghệ bảo quản và chế biến lương thực tập 1. NXB Đại học quốc gia TPHCM.