i BÙI THỊ THẢO NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT KHOAI TÂY
DẠNG SỢI ĐÔNG LẠNH PHỤC VỤ CHO
MÓN KHOAI TÂY CHIÊN
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

GVHD : TS. NGUYỄN ANH TUẤN


trường, Phòng kĩ thuật nhiệt đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt thời
gian thực tập.
Qua đây em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến ba mẹ người đã sinh thành
dưỡng dục, đã cho con hành trang vô giá bước vào cuộc sống mới. Xin dành cho
bạn bè em lời cám ơn vì đã chia sẻ, động viên và cùng đồng hành với em trong
suốt thời gian học tập tại trường.
Em xin chân thành cảm ơn!
Nha Trang ngày…tháng…năm 2013.
Sinh viên iiMỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN i
MỤC LỤC ii
DANH MỤC BẢNG v
DANH MỤC HÌNH vi
MỞ ĐẦU 1
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI. 1
2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI 2
3. Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3

1.4.2. Các phương pháp lạnh đông. 32
1.4.3. Biến đổi của khoai tây trong quá trình lạnh đông và trữ đông 34
1.5 KẾT QUẢ RÚT RA TỪ TỔNG QUAN ỨNG DỤNG TRONG NGHIÊN
CỨU 35
CHƯƠNG 2:ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36
2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 36
2.1.1. Nguyên liệu chính 36
2.1.2. Nguyên liệu phụ 36
2.1.3. Dụng cụ, thiết bị 37
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 38
2.2.1. Xác định thành phần khối lượng của nguyên liệu 38
2.2.2. Xác định thành phần hóa học của nguyên liệu 39
2.2.2.1. Xác định hàm lượng chất khô của nguyên liệu bằng phương pháp
sấy ở nhiệt độ cao (Phụ lục 1) 39
2.2.2.2. Xác định hàm lượng khoáng (tro) bằng phương pháp nung (Phụ
lục 1) 39
2.2.2.3. Kết quả xác định hàm lượng đường (Phụ lục 1) 39
2.2.3. Phương pháp đánh giá cảm quan cho điểm theo TCVN 3215-79 (Phụ
lục 1) 39
2.2.4. Phương pháp phân tích vi sinh 39
2.2.5. Quy trình dự kiến sản xuất sản phẩm khoai tây dạng sợi đông lạnh
phục vụ cho món khoai tây chiên 39
2.2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 42
2.2.6.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm lựa chọn loại và khoảng nồng độ hóa
chất thích hợp cho quá trình xử lý sợi khoai tây 43
2.2.6.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm chọn nồng độ acid ascorbic thích hợp
cho xử lý sợi khoai tây 45
2.2.6.3. Bố trí thí nghiệm xác định chế độ hấp sợi khoai tây 47
PHỤ LỤC vDANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Sự phân bố các chất trong củ khoai tây (%) 5
Bảng 1.2: Thành phần hóa học trung bình của khoai tây (%) 5
Bảng 1.3: Sản xuất khoai tây theo vùng, 2007 6
Bảng 1.4: Top sản xuất khoai tây, 2007 6
Bảng 1.5: Tình hình xuất khẩu khoai tây trên thế giới so với một số loại rau
khác 18
Bảng 1.6. Các cơ chế phản ứng hóa nâu 19
Bảng 1.7 : Thành phần một số acid béo có trong dầu 28
Bảng 1.8 : Chất chống oxy hóa cho phép sử dụng 31
Bảng 1.9: Cơ chế chống oxy hóa chất béo 31
Bảng 2.1 : Chỉ tiêu phân tích vi sinh và phương pháp kiểm nghiệm 39
Bảng 3.1. Bảng thành phần khối lượng của nguyên liệu khoai tây 50
Bảng 3.2. Kết quả xác định hàm lượng chất khô của khoai tây 51
Bảng 3.3. Kết quả xác định hàm lượng tro của khoai tây. 51
Bảng 3.4 : Chỉ số màu sắc (chỉ số L) của sợi khoai tây sau khi xử lý trong các
dung dịch 52
Bảng 3.5: Ảnh hưởng của loại hóa chất xử lý đến chất lượng cảm quan của sản
phẩm khoai tây dạng sợi chiên 54
Bảng 3.6 : Chỉ số màu sắc (chỉ số L) của sợi khoai tây sau khi xử lý trong các
dung dịch acid asorbic. 55

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

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

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

3CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 TỔNG QUAN VỀ KHOAI TÂY
1.1.1 Tên gọi và nguồn gốc lịch sử của khoai tây [16]
- Cây khoai tây có tên khoa học là Solanum tuberosum L thuộc họ
Solanaceae, có nguồn gốc từ vùng núi Andes của Bolivia và Peru cách đây hơn
bảy ngàn năm. Mãi đến năm 1541, người Tây Ban Nha mới tình cờ phát hiện ra
những điều thú vị về cây khoai tây mà theo cách gọi của thổ dân là ”cây pap-pa”.
Sau nó được đem trồng ở nhiều nơi và nhanh chóng trở thành một cây lương thực
chủ đạo nhờ những ưu điểm của nó.
Hình 1.2: Cây khoai tây
Quả khoai tây tròn hoặc hơi dẹt, nhỏ màu xanh nhạt hay tím. Trong quả
chứa hạt nhỏ. Hạt màu vàng nhạt trong hạt có nhiều dầu.
Cây con sau khi mọc khỏi mặt đất 7-10 ngày thì trên các đốt đoạn thân,
nằm trong đất xuất hiện các nhánh con, đó là những đoạn thân địa sinh. Các đoạn
thân địa sinh này phát triển được dồn về tập trung ở đầu mút, ở đây thân phình to
dần lên và phát triển thành củ. Trên thân củ có nhiều mắt.
1.1.3. Thành phần hóa học của khoai tây [1].
Thành phần hóa học của khoai tây dao động trong khoảng khá rộng tùy
thuộc loài, chất lượng giống, kỹ thuật canh tác, khí hậu, đất trồng và thường bị
biến đổi trong quá trình bảo quản, chế biến và tiêu thụ.
Nếu phân tích các lát khoai tây dày 3mm cắt từ ngoài vào trong thấy sự phân bố
các chất trong củ như bảng 1.1 5Bảng 1.1: Sự phân bố các chất trong củ khoai tây (%)
Số thứ tự lát khoai từ vỏ vào tâm
Thành
phần
1 2 3 4 5 6 7
Nước 77.4 70.4 69.7 70.4 71.3 72.9 76.3
Chất khô


thứ ba trên thế giới với sản lượng và diện tích không ngừng gia tăng ở khắp nơi,
trong đó Trung Quốc và Ấn Độ hiện là hai quốc gia có sản lượng khoai tây cao
nhất thế giới. 6Bảng 1.3: Sản xuất khoai tây theo vùng, 2007
Vùng
Diện tích thu
hoạch (ha)
Số lượng (tấn)
Năng xuất
(tấn/ha)
Châu Phi 1 541 498 16 706 573 10.8
Châu Á/Châu Đại
Dương
8 732 961 137 343 664 15.7
Châu Âu 7 473 628 130 223 960 17.4
Châu Mỹ la tinh 963 766 15 682 943 16.3
Bắc Mỹ 615 878 25 345 305 41.2
Thế giới 19 327 731 325 302 445 16.8
(Nguồn: FAOSTAT)
Bảng 1.4: Top sản xuất khoai tây, 2007
Tên nước Số lượng (tấn)
Trung Quốc 72 040 000
Nga Fed 36 784 200
Ấn Độ 26 280 000
Hoa Kỳ 20 373 267

- Khoai tây Eben:
Đặc điểm chính của giống:
+ Thời gian sinh trưởng: Giống
có tính trung bình (90-100 ngày)
+ Thân và tán lá: Cây cao
trung bình 60-70cm, có dạng thân
nửa đứng, tán lá rộng trung bình,
màu lá xanh nhạt, hoa có màu trắng. Hình 1.4: Giống khoai tây Eben
+ Củ và mầm: Củ dạng tròn, ruột củ màu trắng, vỏ củ nhẵn, mắt củ nông
màu hồng nhạt. Mầm củ to, khỏe, mỗi củ có từ 2-4 mầm.
+ Năng suất và chất lượng: Eben là giống khoai tây có tiềm năng năng
suất cao và rất ổn định qua các vụ trồng. Năng suất trung bình đạt từ 20-25 tấn/
ha. Hàm lượng chất khô đạt 20-23%.
+ Chống chịu sâu bệnh: Giống khoai tây Eben có khả năng chống bệnh
mốc sương rất tốt, tốc độ thoái hóa của giống trong điều kiện sản xuất chậm. 8* Khoai tây ruột tím:
- Đặc điểm:
Vỏ và củ màu tím sậm, chứa gấp
10 lần chất chống oxi hóa so với khoai
tây thông thường. Khoai tây này thường
chứa ít tinh bột, hơi sượng. Khoai tây
ruột tím thường ít được trồng vì ăn
không được ngon, đậm đà bằng các
khoai khác và cho năng suất thấp. Hình 1.5: Giống khoai tây ruột tím
1.1.6. Công dụng của khoai tây.

thể trạng.
- Người ta cho rằng khoai tây không chỉ là lương thực mà còn là dược
phẩm. Qua nghiên cứu, GS. Venket Rao, khoa dinh dưỡng trường đại học Y
Toronto, Canada cho hay trong khoai tây có nhiều chất chống oxi hóa. Nó có khả
năng ngăn ngừa lão hóa, hạn chế sự hát triển của ung thư và một số bệnh khác.
Các nghiên cứu đại học Y Harvard Mỹ đã phát hiện những người thường xuyên
ăn khoai tây có khả năng giảm ung thư tuyến tiền liệt.
- Khoai tây nhạt dễ tiêu, lành và chất bột làm giảm tiêu chảy bởi vậy khoai
tây luộc, nướng, nghiền không muối và đường là món ăn rất tốt khi bị rối loạn
tiêu hóa hay tiêu chảy nhẹ.
* Trong lĩnh vực làm đẹp:
Khoai tây có tác dụng làm sáng da mịn da, giảm mụn trứng cá làm giảm
nếp nhăn, vết thâm cung cấp độ ẩm cho da khô và mất nước.
* Sử dụng trong chăn nuôi:
Khoai tây là nguồn thức ăn cho chăn nuôi ở nhiều nước trên thế giới, nhất
là những nước có nền kinh tế phát triển như: Pháp sử dụng 3.06 triệu tấn/ năm,
Hà Lan 1.93 triệu tấn/ năm cho chế biến thức ăn cho chăn nuôi. Hàng năm số
lượng khoai tây sử dụng cho chăn nuôi chiếm khoảng 20-25% tổng sản lượng
điển hình là các nước Ba Lan (44%), Trung Quốc (34%)… (Found,1996).
* Sử dụng chế biến công nghiệp:
Khoai tây là nguồn nguyên liệu cho ngành công nghiệp chế biến tinh bột,
công nghiệp dệt, sợi, gỗ, ép, giấy và đặc biệt trong công nghiệp chế biến chất hữu
cơ (lactic, citric), dung môi hữu cơ (ethanol, butanol). Ước tính một tấn khoai tây 10củ có hàm lượng tinh bột 17.6% chất tươi sẽ cho 112 lít rượu, 35kg acid hữu cơ
và một số sản phẩm khác. (FAO, Found,1991)
- Khoai không mọc mầm.
- Hàm lượng tinh bột không dưới 14%.
- Kích thước theo chiều lớn nhất không dưới 3cm.
- Đất và tạp chất tối đa 1.5%.
- Củ nhỏ (kích thước 2-3cm) không quá 4% và củ dập nát tối đa 2%.
- Không mua khoai nhiễm bệnh thối khô hay thối ướt nhưng loại nhiễm
bệnh Phytophtora được phép tới 2%.
- Không chế biến khoai non vì tỷ lệ tinh bột thấp lại khó sản xuất
1.1.7.2. Chế biến Snack khoai tây Hình 1.7 : Các loại khoai tây chiên
* Những lợi ích của khoai tây chiên
Khoai tây chiên là một trong những thực phẩm ăn nhẹ phổ biến nhất thế
giới. Bản than khoai tây tự nhiên chứa các giá trị quan trọng đối với protein của
con người, khoai tây còn chứa một lượng lớn các muối vô cơ như phốt pho, sắt,

lượng chất khô khác nhau. Những giống khoai tây thông thường đặc biệt thích
hợp cho sản xuất chip là Katahdin, Kennebec, Irish Cobbler, Norchip, Monona,
La Chipper, Superior, và (trong một số trường hợp) Russet Burbank. 13- Độ trưởng thành khi thu hoạch:
Giai đoạn trưởng thành khi thu hoạch ảnh hưởng đến sản lượng và chất
lượng của chip cũng như ảnh hưởng đến việc giữ chất lượng và chọn điều kiện
tồn trữ khoai tây. Những củ đã trường thành đầy đủ rất thích hợp cho chip, một
phần bởi vì chúng có tỉ trọng lớn hơn và cho tỉ lệ thành phẩm cao hơn so với
khoai tây chưa trưởng thành.
- Nhân tố trồng trọt:
Có những nhân tố trồng trọt khác nhau ảnh hưởng đến khối lượng riêng
của khoai tây và sản lượng chip. Khoai tây mọc trên đất ẩm ướt thường có khối
lượng riêng nhỏ hơn. Lượng ẩm trong đất cao vào cuối mùa vụ có xu hướng làm
giảm khối lượng riêng. Bón phân nhiều, đặc biệt với nitơ thường làm giảm khối
lượng riêng.
- Hàm lượng đường khử:
Màu sắc của chip khoai tây có ảnh hưởng lớn đến sự chấp nhận của người
tiêu dùng. Màu nâu đậm không được ưa chuộng. Sự tăng màu nâu đậm trong
chip phụ thuộc vào phản ứng giữa đường khử và amino acid. Hàm lượng đường
khử thấp (< 2%) thường cho màu nâu vàng mong muốn khi chiên, nhưng với
lượng lớn đường khử sản phẩm có xu hướng trở nên tối và không hấp dẫn.
Những chip có màu tối thường hơi đắng và có mùi khét, làm giảm sự ưa thích
của người tiêu dùng.
Ngoài ra, lượng đường trong củ thấp làm giảm khả năng sinh arylamide
trong quá trình chiên.

2
. Năng
lượng sinh ra trong quá trình hô hấp làm nóng củ khoai tạo sự thích hợp cho sự
phát triển của vi khuẩn, nấm mốc, dẫn đến hư hỏng khoai nhanh chóng.
* Hiện tượng mọc mầm
Đáng lưu ý nhất là solanine - một alcaloid tương đối độc, với liều lượng
0,2 - 0,4g/kg thể trọng có thể gây chết người. Solanine có trong hạt của các quả
của cây thuộc họ Solanaceae, trong khoai tây và đặc biệt trong mầm củ khoai tây.
Chất độc này phân bố không đều: ở vỏ củ thường nhiều hơn ruột củ (trung bình
solanine trong ruột củ có khoảng 0,04 - 0,07g và trong vỏ là 0,30 - 0,55g/kg), và
đặc biệt nhiều là khoai tây mọc mầm, lúc mọc mầm là thời kỳ chứa nhiều
solanine nhất, có thể đến 1,34g/kg.
Bảo quản khoai tây dài ngày trong môi trường nhiệt độ, độ ẩm cao khoai
tây có thể mọc mầm. Đây là hiện tượng sinh lý tất yếu. Nẩy mầm được coi như là 15một dạng hư hỏng, vì ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm như: hàm lượng
gluxit và một số chất khác giảm, hình thành chất độc (Solanin) không ăn được.
Vì vậy, chống nảy mầm được coi là một giải pháp bảo quản khoai tây.
* Sử dụng hóa chất chống nảy mầm:
+ M-1 là este metylic của axit α- naptilaxetic (C10H7CH2COOH) được
dùng để triệt mầm khoai tây. Người ta dùng M1 ở dạng bột với hàm lượng 3,5%
trộn với đất sét mịn rắc lên khoai (3 kg bột M1 cho một tấn khoai tây). Hơi este
metylic của axit α- naptilaxetic bốc ra từ từ và liên tục thấm lên bề mặt khoai tây.
Hóa chất này chỉ kìm hãm sự tạo thành mầm mà không diệt mầm nên cần
xử lý nấm trước. Sau khi xử lý M1 đúng liều nếu xếp rải ra không khí một thời
gian thì dư lượng hóa chất trên bề mặt khoai sẽ bay hơi đi và khoai sẽ tiếp tục

+ Cách thực hiện: Trải một lớp cát khô, sạch dày 20-30cm trên bề mặt sàn
khô rồi để một lớp khoai tây, trên lớp khoai tây lại phủ một lớp cát dày 5cm. Cứ
một lớp khoai tây lại có một lớp cát như vậy, đến khi xếp được 10 lớp khoai tây
thì phủ một lớp cát dày 30cm lên trên. Xung quanh đóng khoai tây- cát dùng
gạch quây lại.
* Bảo quản bằng kho lạnh
Phương pháp này làm tỷ lệ hao hụt trong quá trình bảo quản nguyên liệu
xuống dưới 10%, tăng năng suất thu hoạch từ 10% - 15% so với trước. Trong kho
có điều kiện thông gió tích cực, khoai có thể để thành đống cao đến 4m, nhiệt độ
duy trì 1-3
0
C, RH 85-95%.
Khi tồn trữ khoai trong thùng chứa, có thể xếp thùng khoai cao 3-4m, giữa
các lớp các thùng có khe hở 5-10cm để thông thoáng. Nhiệt độ trong kho 2-3
0
C
RH 85-95%.
Tồn trữ như vậy có thể cất giữ trong 5-8 tháng.
Trong trường hợp không có kho lạnh có thể cất giữ khoai ở kho thường
(kho mát, thoáng) nhưng khoai đã được xử lý hóa chất, chiếu xạ hay bọc sáp.
1.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC VỀ
KHOAI TÂY VÀ SẢN PHẨM KHOAI TÂY CHIÊN
1.2.1. Nghiên cứu trong nước [18]
Ở Việt Nam, ngành chế biến khoai tây mới xuất hiện chưa được 10 năm,
nhưng đang phát triển rất mạnh mẽ. Tiêu dùng khoai tây đang chuyển từ thị
trường tiêu thụ tươi sang các sản phẩm chế biến có giá trị gia tăng như khoai tây
rán, khoai tây chiên giòn với các thương hiệu Zon Zon, Snack, Bim Bim
Tuy nhiên chưa có nhiều nghiên cứu về khoai tây chủ yếu là sản xuất các
sản phẩm khoai tây ở mức độ bán buôn, bán lẻ như phân phối tại các nhà hàng,
siêu thị, chợ thành…
18Bảng 1.5: Tình hình xuất khẩu khoai tây trên thế giới so với một số loại rau khác.
Loại rau
Tỷ trọng trong tổng kim
ngạch xuất khẩu rau
1991-2001
Tốc độ tăng trưởng kim
ngạch xuất khẩu rau
1999-2001
Cà chua nghiền 1.6 5.9
Cà chua tươi 4.3 4.5
Khoai tây đông lạnh 2.8 11.2
Khoai tây tươi 2.2 0.7
Dưa chuột 1.2 3.7
Hành khô 1 4.4
Qua bảng 1.5 cho thấy trong nhóm rau cao cấp, khoai tây giữ vị trí hàng
đầu tương đương với vị trí của cà chua về tỷ trọng kim ngạch xuất khẩu năm
2000-2001. Tuy nhiên tốc độ tăng trưởng kim ngạch xuất khẩu của khoai tây tươi
thấp hơn so với các loại rau khác.(Tạ Thị Cúc, 2007).
Ngày nay, khoai tây đã được các nhà khoa học nghiên cứu ra nhiều các
loại giống mới ít sâu bệnh có giá trị và năng suất cao. Khoai tây chủ yếu được
đưa vào chế biến món ăn trực tiếp cho người, gia súc hoặc có một số sản phẩm
đã qua gia công chế biến có giá trị cao, làm nguyên liệu cho công nghiệp chế
biến, làm thuốc chữa bệnh. Bên cạnh đó còn sử dụng làm dược phẩm và mỹ phẩm.
1.3. CÁC BIẾN ĐỔI CỦA KHOAI TÂY TRONG QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN
1.3.1.Sự hóa nâu trong rau quả và trong khoai tây [4], [8], [14], [15],[19]