Đề tài Củ tinh bột

t nhẵn, một bên mặt có chỗ lõm hình nón và một núm nhỏ ở giữa. Tinh bột sắn có hàm lượng amylopectin và phân tử lượng trung bình tương đối cao, 215000g/mol. Hàm lượng amylose khoảng 8-29%. Tinh bột sắn có những tính chất tương tự các loại tinh bột chứa nhiều amylopectin như độ nhớt cao, xu hướng thoái hóa 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 công nghiệp. Nhiệt đồ hồ hóa 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 không quá 15%, thông thường là 3%. Đối với sắn hư, thối không quá 15% Đối với sắn xâm kim không quá 30% Hàm lượng tinh bột lớn hơn 20% Sau khi nhập phải sản xuất ngay không được để quá 72 giờ sau khi thu hoạch. Hiện nay chưa có quy định chung về chất lượng sắn đưa vào sản xuất tinh bột, nhưng ở từng xí nghiệp đều có 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) không quá 4% Củ dập nát và gẫy vụn không quá 3%. Lượng đất và tạp chất tối đa 1,5-2%, không có củ thối. Củ có dấu vết chảy nhựa không quá 5%. Nếu chế biến ngay trong vòng 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 hóa học của củ sắn có 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 có khá nhiều chất tạo màu. Các chất này dễ dàng bị oxy hóa để tạo thành chất màu khi tiếp xúc với không khí. Củ sắn rất chóng bị thối khi củ bị sây sát hoặc gãy khi đào. Củ sắn dài lại dòn nên khi đào và chuyên chở khó 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 có cuống to, do đó 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 môi trường bảo quản, trong đó 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 nói chung. "Chữa lành" là một tiến trình trong đó những tế bào trên mặt củ nơi bị cắt, trầy trụa sinh sản thêm tạo thành một lớp mô mới bọc kín, chữa lành vết thương, không 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 có 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 vòng 1 - 4 ngày và 3 - 5 ngày sau một lớp mô mới thành hình bao lấy vết thương cũ. Bảo quản bằng phương pháp chôn vùi. Chôn 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, còn vỏ cùi và ít tróc vỏ gỗ. Cuống chặt dài hoặc để nguyên cả gốc càng tốt. Chỉ bảo quản sắn già, không áp dụng với sắn non. Sau khi đào không để lâu quá 8 giờ, bảo quản ngay càng tốt. Chọn nền đất cao không 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 không dùng cát vì mưa to dễ bị xói mòn. Có thể xếp sắn và đắp đất thành hình tròn 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 thoát nước xung quanh đống. Với phương pháp này thời gian bảo quản tối đa có thể là 45 ngày. Chôn 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 có ưu điểm là đơn giản, có thể áp dụng rộng rãi để dự trữ khối lượng không lớn lắm để ăn tươi. Nhược điểm phương pháp này là không bảo quản được lâu, củ đưa vào bảo quản phải nguyên vẹn, khó kiểm tra chất lượng. Do đó khó phát hiện sắn bị thối mà quá trình thối lại lây lan rất nhanh. Sau khi bảo quản moi lên nếu không chế biến kịp sắn vẫn chạy nhựa. Trước mắt, dùng rơm (hay vật liệu tương tự như cỏ khô, lá mía khô... ) trải trên một nền dễ thoát nước thành một lớp hình tròn có 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 nón 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 thoát nước. Chôn 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 không đem lại kết quả tốt. Củ vẫn bị sọc đen và sau đó hư thối. Tuy nhiên, tại Colombia phương pháp này rất có 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 khô hơn, các vết thương trên củ không lành và làm mồi cho sự hư hỏng nhanh chóng, nếu quá ẩm ướt củ sẽ bị hư thối. Chôn 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 khô 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 thông thường vẫn còn 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 thông thường, hẳn là để chữa lành các vết thương trước. Giá trị sử dụng: Sắn là cây trồng có nhiều công dụng trong chế biến công nghiệp, thức ăn gia súc và lương thực thực phẩm. Củ sắn được dùng để chế biến tinh bột, sắn lát khô, 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 công 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 công nghiệp cellulose, làm nấm, làm củi đun. Lá sắn non dùng làm rau xanh giàu đạm. Lá sắn dùng trực tiếp để nuôi tằm, nuôi cá. Bột lá sắn hoặc lá sắn ủ chua dùng để nuôi lợn, gà, trâu bò, dê,… Hiện tại, sản phẩm sắn ngày càng thông dụng trong buôn 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 có rất ít protein, carbohydrate hòa tan và các chất béo. Củ sắn phải được chế biến ngay trong vòng 24 giờ kể từ sau khi thu hoạch. Yếu tố quan trọng nhất để sản xuất được tinh bột sắn chất lượng cao là toàn bộ quá trình từ khi thu hoạch đến khi hoàn tất công đoạn sấy phải được thực hiện trong thời gian ngắn nhất có 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 công 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 Bóc 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 đóng gói 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 có độ ẩm 35-40% Sấy khí động Làm nguội Rây mịn Đóng bao Sản phẩm Theo sơ đồ này, quá trình sản xuất tinh bột sắn gồm 7 cộng đoạn chính. Mỗi công đoạn đó lại gồm một số công đoạn nhỏ hơn. Tiếp nhận củ sắn tươi Củ sắn tươi có hàm lượng tinh bột khác nhau, được kiểm tra nhanh bằng thiết bị phòng 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, công nhân loại bỏ rác, tạp chất thô. 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 không 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 có 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 mô tơ điện. Sàng rung có nhiệm vụ tiếp tục tách phần tạp chất đất đá còn bám vào củ. Rửa và làm sạch củ Công đoạn này được tiến hành nhằm loại bỏ các tạp chất có trên vỏ củ sắn, bao gồm các bước rửa sơ bộ, tách đất đá, tách vỏ cứng và rửa lại bằng nước. Máy bóc vỏ được dùng để tách vỏ cứng ra khỏi củ. Củ sắn được đưa từ bồn chứa đến máy bóc vỏ bằng một băng tải. Tại đây, cát, đất đá và chất thải khác tiếp tục được loại bỏ trong điều kiện ẩm. Máy bóc vỏ được thiết kế theo hình ống có gắn thanh thép trên thành ống như một lồng xoáy có khe hở rộng khoảng 1cm, mặt trong của máy có gờ xoáy. Để tăng hiệu quả loại bỏ đất cát có thể dùng gờ xoáy dạng bàn chải. Thường thì sắn phải được loại cả vỏ cứng và vỏ lụa (dày khoảng 2-3mm) và là nơi có chứa một lượng tinh bột và hầu hết lượng axit xyanua hydric (HCN). Củ sắn sau khi bóc 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 ngoài cũng như mọi tạp chất khác. Công đoạn rửa nên sử dụng vòi phun áp lực cao để tăng hiệu quả rửa. Nếu rửa không 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 bóc vỏ có 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 công đoạn sau. Sau công 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 hòa 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 có 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 góc khác nhau. Trục chính được chuyển động bằng mô 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 có hiệu quả là yếu tố cần thiết để cho sản lượng tinh bột cao. Máy mài có một rotor được chế tạo bằng thép không rỉ, có các rãnh để giữ các lưỡi mài, rotor này đặt trong hộp vỏ để bề mặt mài tạo thành vách đứng có 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, hòa tan dần trong nước đến khi không còn trong sản phẩm. Sự tiếp xúc giữa axit HCN với sắt dễ hình thành chất ferocyanid làm cho dịch tinh bột sắn có màu hơi xanh lơ. Do vậy ở công đoạn này tất cả các bộ phận thiết bị có tiếp xúc với dịch tinh bột sắn cần được làm bằng thép không rỉ. Dịch sữa tạo thành sau quá trình này được bơm sang công đoạn tiếp theo. Ly tâm tách bã. Ly tâm được thực hiện nhằm cô 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, có thể dùng các hợp chất SO2 có tính oxy hóa mạnh (NaHSO3 38% hoặc dung dịch SO2 ) để tẩy màu. Có thể sử dụng chế phẩm có 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 công 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 ô nhiễm môi trường không 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. Thông thường việc tách bã được tiến hành 3 lần bằng công nghệ và thiết bị ly tâm liên tục. Dịch sữa được đưa vào bộ phận rổ hình nón và có những vòi phun nước vào bã trong suốt quá trình rửa bã và hòa tan tinh bột. Phần xơ thu hồi, sau khi đã qua giai đoạn lọc cuối cùng, có chứa 90-95% hàm lượng nước và một tỷ lệ thấp là tinh bột sót. 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 có 2 công đoạn và được thiết kế với sàng rây mịn. Trong các bộ phận ly tâm này thường có 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 nuôi. Sữa tinh bột loại thô sau khi qua máy lọc lần cuối để đạt mức độ cô đặc khoảng 3°Bx hoặc 5,1-6°Bx hoặc tương đương 54kg tinh bột khô/m³ dịch. Dịch tinh bột này còn chứa các tạp chất như protein, chất béo, đường và một số chất không hòa 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 thô. Việc tách bột thô có 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 mô nhỏ. Với qui mô 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 xoáy liên tục. Hỗn hợp tinh bột và bã được đưa vào bộ phận sàng quay hình nón và những vòi phun nước rửa bã. Độ dài hình nón này đảm bảo thu loại hoàn toàn tinh bột. Bã được thu gom đến bộ phận ép bã. Nước sau khi ép bã có thể được đưa vào tái sử dụng cho quy trình sản xuất để tiết kiệm nước. Sau công đoạn này, dịch sữa thô đạt 5% chất khô. Thu hồi tinh bột tinh Sau khi ly tâm tách bã, dịch sữa được tiếp tục tách nước. Bột mịn có thể được tách ra từ sữa tinh bột bằng phương pháp lọc chân không, ly tâm và cô 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 hóa 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 công 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 vòi 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 có tỷ trọng cao hơn tinh bột sữa có tỷ trọng thấp hơn nhờ những đĩa hình chóp nón trong bồn máy phân ly. Các thành phần nhẹ là tinh bột dạng sữa có 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 hòa tan tinh bột. Nhiều máy phân ly được lắp đặt théo một dãy liên tục. Tinh bột sau công đoạn này đạt nồng độ 20°Bx. Phương pháp ly tâm khử nước này được thiết kế theo kiểu rổ, lắp bộ phận chậu có lỗ đục, một tấm vải lọc và một tấm lưới có 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 hoàn 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 công đoạn sau dưới dạng bánh tinh bột. Hoàn thiện sản phẩm Bánh tinh bột sau khi được tách ra từ công đoạn trên được làm tơi và sấy khô 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 không khí nóng 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, có 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 không khi nóng được tạo ra từ bộ phận trao đổi nhiệt với môi chất là dầu nóng. Lượng không khí được sấy nóng đi qua bộ phận lọc để làm sạch, khử bụi, tạp chất bẩn trong không khí. Không 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 nóng khoảng 150°C và sau đó rơi xuống. Quá trình sấy được hoàn tất trong thời gian rất ngắn (vài giây) bảo đảm cho tinh bột không bị vón và không bị cháy. Việc giảm nhiệt độ tinh bột ngay sau khi sấy có ý nghĩa quan trọng. Vì vậy máy sấy được lắp bộ phận xoáy gió đặc biệt để hạ nhanh nhiệt độ sản phẩm. Đóng bao sản phẩm Tinh bột sau khi sấy khô được tách ra khỏi dòng khí nóng, được làm nguội ngay bởi dòng lốc khí nóng và hoạt động của van quay. Sau đó tinh bột này được đưa qua rây hạt để đảm bảo tạo thành tinh bột đồng nhất, không kết dính vón cục, đạt tiêu chuẩn đồng đều về độ mịn. Tinh bột sau khi qua rây được bao gói thành phẩm. Một số thiết bị sản xuất tinh bột sắn: Băng tải Phểu gom củ Băng chuyền Máy bóc 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 đóng gói Máy bóc 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. Bóc khoảng 50% cùng với đất cát. Máy rửa củ: có 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 còn 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 có kích thước đúng bằng bề dày của lát cắt và bảo đảm không 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 phóng ra khỏi tế bào gọi là tinh bột tự do, số còn lại là tinh bột liên kết. Bề mặt tay quay của máy có dạng răng cưa, thùng máy có 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 đó dùng sữa tinh bột loãng 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 đông 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, ngô, gạo và lúa mạch. Khoai tây là loài cây nông 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 ngô. Đặc điểm Khoai tây là cây thân thảo, cao 45-50cm. Có hai loại cành, cành ở trên mặt đất có 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 lông chim lẻ, mọc so le, có 3-4 đôi lá chét không 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 không cho củ, mật độ chiếu sáng 10 giờ thì cây cho củ tốt nhất, điều này chứng tỏ rằng ánh sáng giữ vai trò 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. Không chỉ năng suất củ cao trong thời gian ngắn (85-105 ngày) mà còn góp phần tích cực vào việc cải tạo cơ bản tính chất của đất trồng, phá vỡ thế độc canh của cây lúa nước. Do đó 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 có lớp vỏ ngoài là một lớp da mỏng bảo vệ củ và lớp vỏ trong mềm, khó tách ra khỏi ruột củ. Giữa lớp vỏ trong củ có các mô tế bào mềm và hệ thống dẫn dịch củ. Các mô 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 có những mắt củ. Củ càng to mắt củ càng rõ. Ruột củ khoai tây không có lõi, chứa nhiều tinh bột. Ruột củ chiếm khoảng 80-92% khối lượng củ tươi. Trong tất cả các bộ phận của cây đều có chất solanine, đây là một glucosid độc. Chất này đặc biệt có nhiều trong phần xanh của cây, nếu củ mọc mầm xanh thì các mầm này rất độc. 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 là khoai tây mọc mầm, lúc mọc mầm là thời kỳ chứa nhiều solanine nhất, có thể đến 1,34g/kg. Triệu chứng ngộ độc solanine nhẹ là đau bụng, tiêu chảy. Ngộ độc nặng hơn có 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 hô hấp không được hoạt động và ngừng tim do tổn thương cơ tim. Với liều lượng 0,2 - 0,4g/kg thể trọng có thể gây chết người. Để tránh ngộ độc, khi dùng khoai tây cần chọn khoai chắc, vỏ mịn không đốm vết và nặng so với kích thước. Tránh loại khoai đã mọc mầm, nhũn, hoặc có những mảng xanh. Những vệt xanh đó cho hay sự có mặt của solanine. Thành phần hóa học Củ khoai tây có 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 có 75% nước, 2% protid, 21% glucid, 1% cellulose, 1% tro, ngoài ra còn có 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 hóa học của củ khoai tây [6] Tinh bột củ khoai tây: hàm lượng tinh bột trong củ phân bố không 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 có 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 hóa : 56-66°C Độ tăng kích thước trung bình khi ngâm vào nước : 12.7 % Công 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 phòng 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, toàn 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 khô ráo, vào buổi chiều. Lựa chọn những củ khoai đạt tiêu chuẩn bảo quản (không bị sây sát trong quá trình thu hoạch, những củ khoai cùng kích thước). Để củ khoai tiếp xúc với không khí khoảng 2 giờ cho vỏ củ khoai cứng lại, hạn chế bị tróc vỏ lúc vận chuyển. Bảo quản Củ khoai mang về nhà lại tuyển chọn lần nữa, tuyển những củ lành lặn, không bị tróc vỏ cho vào bao tải dứa có đục lỗ thủng cho lưu thông không khí trong bao và môi trường bên ngoài tốt hơn, xếp 1-3 lớp bao chồng lên nhau ở nơi thoáng, cao ráo, không có ánh sáng trực tiếp. Nếu bảo quản lâu (3-4 tháng) nên vùi kín củ khoai trong đống cát khô, chất lượng củ khoai sẽ được đảm bảo. Bảo quản củ khoai lâu hơn 4 tháng (5-12 tháng), tốt nhất đóng khoai vào bao tải dứa có đục lỗ thủng, bảo quản trong kho lạnh có 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 khô Chuẩn bị vật dụng, hoá chất xử lý : bảo quản khoai tây bằng cát cần sử dụng một số hoá chất xử lý chống nảy mầm, chống nấm, diệt trừ vi khuẩn như MH, VBC, CBZ (Carbendazim), EM. Lượng dùng để xử lý bảo quản 1 tấn củ khoai tây: 200 g CBZ, 100 g MH, 3 lít chế phẩm EM, 2 khối (m3) cát. Xử lý trước thu hoạch : trước thu hoạch 2 - 3 tuần, phun hỗn hợp dung dịch MH 0,2% và VBC 0,2% vào ruộng khoai tây. Phun vào buổi sáng sớm hoặc chiều muộn, phun ướt lá cây, lượng phun khoảng 30 lít/sào. Việc dùng những hoá chất này xử lý nhằm ức chế củ khoai tây nảy mầm và tiêu diệt nấm bệnh cho củ trước khi thu hoạch và bảo quản. Thu hoạch và vận chuyển : chọn ngày nắng ráo để thu hoạch. Thu hoạch khoai phải nhẹ nhàng, tránh tối đa các tác động cơ giới gây trầy xước củ. Sau khi dỡ, phải xếp khoai vào rổ, thúng, sọt để vận chuyển, không nên trút từ sọt này sang sọt khác dễ làm trầy xước. Không đựng khoai và vận chuyển khoai trong bao tải.  Xử lý hồi phục củ : khoai tây có khả năng phục hồi các mô bị trầy xước sau 1 - 2 tháng thu hoạch. Sau khi thu hoạch, dàn khoai tây trên nền gạch khô ráo theo lớp dày 30 -40 cm, trên cùng phủ lớp rơm khô 40 - 50 cm, duy trì trong 3 tuần. Lưu ý việc xử lý hồi phục củ nên tiến hành trong nhà thoáng nhưng không có gió để tránh làm củ mất nước. Xử lý chống nấm và chống nảy mầm cho củ : dàn khoai tây thành lớp dày 10 - 15 cm, pha hỗn hợp Carbendazim 0,2% và MH 0,2%, dùng bình bơm phun ướt củ. Việc xử lý cũng có thể làm bằng cách cho khoai tây vào túi lưới (hoặc rổ), ngâm vào dung dịch Carbendazim 0,2% và MH 0,2% trong 5 phút, sau đó hong khô củ. Khoai tây cần hong khô tự nhiên rồi tiếp tục xử lý các giai đoạn sau. Xử lý cát : dùng cát khô trong bảo quản khoai tây là để giảm sự bay hơi nước của khoai, tránh sự lây nhiễm do thối hỏng giữa các củ khoai và tạo môi trường tiểu khí hậu có nồng độ CO2 cao xung quanh mỗi củ khoai nhằm giảm cường độ hô hấp của củ. Cát dùng để ủ khoai tây cần được rửa sạch, phơi khô. Sau đó phun dung dịch EM thứ cấp (pha để dùng phun trực tiếp) vào khối cát cho ướt đều, giữ 24 giờ để tiêu diệt các vi sinh vật có hại, làm sạch cát. Sau khi xử lý EM, phơi cát khô để ủ khoai tây bảo quản. Ủ cát : nhà ủ có nền gạch khô, thoáng. Trước khi đưa khoai tây vào bảo quản, cần lót nền bằng cát hoặc nilon để tránh hút ẩm dưới nền. Dàn một lớp củ khoảng 20 cm, sau đó đổ một lớp cát vừa đủ che hết các củ khoai, rồi đến một lớp củ, một lớp cát kế tiếp. Khối ủ có thể cao 1,5 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-tông hay nilon tối màu ở trên khối ủ. Bảo quản, kiểm tra : trong thời gian bảo quản, định kỳ sau 2 tháng kiểm tra khoai 1 lần, loại bỏ củ thối, xử lý mầm (nếu có). Nếu có hiện tượng khoai thối nhiều thì loại bỏ những chỗ thối, cát ướt và xử lý lại khoai, làm sạch lại cát để bảo quản tiếp. Sau 5 tháng bảo quản, tất cả các hoá chất dùng để xử lý đã bị phân huỷ và dư lượng trên củ dưới mức cho phép. 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. Thông thường, với phương thức bảo quản bằng tán xạ (trong các hộ gia đình) tuy đã có cải tiến và ứng dụng qui trình hoàn hảo nhất vẫn có những hạn chế không thể tránh khỏi trong điều kiện mùa hè nóng ẩm. Đó là diện tích bảo quản chiếm quá lớn, ô nhiễm môi trường do khoai giống bị thối và phun thuốc sâu bệnh, mầm củ bị già sinh lý, củ teo tóp, làm cho chất lượng củ giống kém nên khi trồng ra ruộng năng suất không 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 luôn giữ cho khoai ở trong tình trạng tiềm sinh, hô 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 ô nhiễm môi trường do không phải phun các loại thuốc hóa học và không có 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 có kho nhưng không đủ giống để bảo quản hoặc để giống không bảo đảm chất lượng, thu gom những giống cũ đã thoái hóa, giống xấu không đủ tiêu chuẩn. Như vậy rất lãng phí kho mà không 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 hóa v.v... Vì vậy khi đã làm kho lạnh phải gắn với tổ chức sản xuất vùng nhân giống, mới có 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 có thể không 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 có sự hợp tác liên kết một số xã sản xuất củ giống xung quanh vùng kho, các xã này có kế hoạch nhân giống và gửi vào kho lạnh, đến vụ lấy ra cho nông dân trồng. Cũng có thể các kho theo hình thức dịch vụ là cho nông 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 ngoài giá trị là lương thực, thực phẩm còn có 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 có tác dụng chữa bệnh cường toan acid dạ dày và làm co bóp 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. Có nơi nhân dân dùng vỏ khoai tây sắc uống chữa đau bụng và dùng vỏ củ khoai tây luộc bóc ra đắp vết bỏng cũng chóng lành. Nhân dân còn dùng hơi nóng nước khoai tây luộc để xông hít chữa các bệnh nhiễm trùng đường hô 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 có 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) có mặt ở Trung Mỹ vào những năm 2600 đến 1000 trước công nguyên sau đó 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 sông, 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 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). Về diện tích canh tác của Việt Nam năm 2007 khoảng 180.000 ha, trong khi Trung Quốc 4,76 triệu ha, do đó nông 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 có trên 7.000 giống khoai, trong đó có 1.944 giống cao sản. Trong 637 giống khoai được canh tác nhiều trên thế giới, có 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 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 mì do có 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 có 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 không có lõi. Dọc theo thân củ có hệ thống xơ nối ngọn củ với đuôi củ. Các mặt trên của củ có thể là rễ củ hay mầm. Hình 2.7: Củ khoai lang 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 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. Thành phần hóa 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 hóa học của củ khoai lang Thành phần hóa học của các củ không cố định mà thường thay đổi tùy thuộc giống cây trồng, khí hậu, thổ nhưỡng, điều kiện canh tác v.v... Khoai lang có nhiều nhựa, trong nhựa củ có nhiều tannin. Vì vậy trong chế biến tinh bột khoai lang, sản phẩm thường bị đen do hiện tượng tannin bị oxy hóa. 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. 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 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. Kẽm 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. 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 Khám phá gần đây cho thấy trong khoai lang có chứa nhiều chất chống oxy hóa ngăn chặn 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 oxy hóa tổng số nhất, kế đến là khoai lang hồng và khoai lang bí. 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    Công nghệ sau thu hoạch và bảo quản. Trồng trọt khoai lang trên thế giới: Hiện nay có 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 ôn đới ấm với lượng nước đủ để hỗ trợ sự phát triển của nó. Theo số liệu thống kê của FAO sản lượng toàn thế giới là hơn 130 triệu tấn trong đó 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 toàn thế giới. Nó là đặc trưng trong nhiều món 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 nó 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 không quá 3% sản lượng toàn thế giới. Châu Âu cũng có trồng khoai lang, nhưng sản lượng không đáng kể, chủ yếu tại Bồ Ðào Nha. Khoai lang Đồng Tháp tập trung ở huyện Châu Thành, Lấp Vò 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 công ty xuất khẩu thu mua với giá 8.000 đồng/kg. Sang năm 2009 dù giá bán có 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 khó 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 hóa mạnh làm cho lượng tinh bột tiêu hao rất nhanh. Bên cạnh đó, khoai lang có 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 khô, không có mạch nước ngầm. Hầm đào sâu trên 1m, 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 trong hầm đào sâu dưới đất: chọn nơi đất 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 xay xát, 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. Bảo quản bằng cách ủ cát khô: 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 xay xát vỏ, xếp thành từng luống có 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 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. 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, 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. Giá trị sử dụng Ngày nay những nghiên cứu khoa học cho thấy khoai lang không chỉ có giá trị dinh dưỡng cao mà có những công dụng phòng chữa bệnh tốt và là một trong những thực phẩm tạo miễn dịch tốt cho cơ thể. Protein duy nhất có hiệu quả chống oxy hóa (Antioxidant): khoai lang chứa loại protein độc đáo có khả năng đáng kể là antioxidant. Nghiên cứu cho thấy các protein có khoảng một phần ba hoạt tính antioxidant của glutathione - một trong những sản phẩm quan trọng của cơ thể có vai trò trong việc tạo antioxidants 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 củ khoai. Một chất liệu dinh dưỡng có 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 còn có 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 có tác dụng phòng 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 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 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 rheumatoid arthritis. Ngoài 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 không gây hại. Khi homocysteine cao có liên quan làm tăng nguy cơ đau tim và đột quỵ. Trong một số quốc gia khu vực nhiệt đới, nó là loại lương thực chủ yếu. Cùng với tinh bột, củ khoai lang cũng chứa nhiều xơ tiêu hóa, vitamin A, vitamin C và vitamin B6. 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 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 Ðông Nam. Củ khoai lang thường được luộc, rán hay nướng. Chúng cũng có thể được chế biến thành tinh bột và có thể thay thế một phần cho bột mì. Trong công nghiệp, người ta dùng khoai lang làm nguyên liệu sản xuất tinh bột và cồn công nghiệp. Candied sweet potatoes (khoai lang tẩm đường) là món ăn phụ, được làm chủ yếu từ khoai lang, đường, kẹo dẻo, xi rô phong, mật đường hay các thành phần có vị ngọt khác. Nó thường được dùng trong lễ Tạ Ơn, nó 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 món ăn truyền thống được ưa thích trong ẩm thực miền nam Hoa Kỳ. Baked sweet potatoes (Khoai lang nướng) tại Hoa Kỳ đôi khi cũng được dùng trong các nhà ăn như là sự thay thế cho khoai tây nướng. Thông thường, tại đây nó được phủ bằng đường nâu hay bơ. Chiết suất từ khoai lang trắng có thể trị bệnh tiểu đường: 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 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 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, 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 type 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. 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 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 ngô tính theo trọng lượng. Hiện ở Hoa kỳ và Brazil người ta đã sử dụng nhiên liệu ethanol sản xuất từ ngô 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. 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 mô trên toàn thế giới. Chúng cho giá trị cao trong việc dùng làm lương thực và thực phẩm. Công việc sản xuất các sản phẩm từ củ tinh bột đòi hỏi nhà kỹ thuật không ngừng nâng cao hiểu biết để có 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. Góp phần đóng góp vào sự phát triển nền kinh tế nước nhà. Qua bài tiểu luận trên đã giúp cho nhóm chúng em có 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 đó giúp chúng em có kiến thức hiểu rộng hơn về các loại củ thông dụng này. Tài liệu tham khảo Hoàng Kim Anh, Ngô 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, Hoàng 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. Công nghệ bảo quản và chế biến lương thực tập 1. NXB Đại học quốc gia TPHCM.