HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM
----------------------------------------------------

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

Hà Nội - 2021


HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM
----------------------------------------------------

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

:

Lê Minh Ngọc

Mã sinh viên

:

620698

Lớp

:

K62CNSTHA

Khóa

:

62

Chun ngành

:

Cơng nghệ sau thu hoạch

Người hướng dẫn

:

PGS. TS Nguyễn Thị Bích Thủy

Bộ mơn

:


Cơng nghệ sau thu hoạch

Hà Nội - 2021


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

Lê Minh Ngọc

i


LỜI CẢM ƠN
Khóa luận tốt nghiệp này được thực hiện tại Bộ mơn Sinh lý, Sinh hóa và
Cơng nghệ Sau thu hoạch, Viện Nghiên cứu Rau quả, Thị trấn Trâu Quỳ, Gia
Lâm, Hà Nội dưới sự hướng dẫn của PGS. TS Nguyễn Thị Bích Thủy – Khoa
Cơng nghệ thực phẩm - Học viện Nơng nghiệp Việt Nam và ThS. Hồng Thị
Tuyết Mai – Viện Nghiên cứu Rau quả.
Trước tiên tôi cũng xin chân thành cảm ơn tới PGS. TS Nguyễn Thị Bích
Thủy và các giảng viên khoa Cơng nghệ thực phẩm – Học viện Nơng nghiệp Việt
Nam đã tận tình giúp đỡ tạo điều kiện tốt nhất cho tôi thực hiện và hồn thành
khóa luận này.
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến ThS. Hoàng Thị Tuyết Mai và các

cán bộ – Bộ mơn Sinh lý, Sinh hóa và Công nghệ Sau thu hoạch, Viện Nghiên
cứu Rau quả đã tạo điều kiện và tận tình giúp đỡ tơi trong suốt q trình tơi thực
tập tại Viện Nghiên cứu Rau quả.
Cuối cùng, tôi xin cảm ơn các bạn trong nhóm thực tập tốt nghiệp, các bạn
sinh viên lớp Cơng nghệ sau thu hoạch A khóa 62, bạn bè và gia đình tơi đã ủng
hộ tơi, giúp đỡ, động viên tơi những lúc tơi gặp khó khăn và tạo mọi điều kiện cho
tôi trong suốt thời gian học tập và hồn thành khóa luận này.
Do thời gian và kiến thức cịn hạn chế nên khóa luận tốt nghiệp của tơi khơng
thể tránh khỏi những thiếu sót. Kính mong q thầy cơ trong khoa Cơng nghệ
thực phẩm thơng cảm và đóng góp ý kiến giúp cho khóa luận tốt nghiệp của tơi
được hồn thiện hơn.
Tơi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 4 tháng 9 năm 2021
Người thực hiện

Lê Minh Ngọc

ii


MỤC LỤC
Trang
LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................... ii
MỤC LỤC .................................................................................................................... iii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU ........................................................... vi
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................... vii
DANH MỤC HÌNH ..................................................................................................... ix
PHẦN Ⅰ – MỞ ĐẦU .......................................................................................................1
1.1. Đặt vấn đề .................................................................................................................1

1.2. Mục đích-yêu cầu của đề tài .....................................................................................2
1.2.1. Mục đích ...............................................................................................................2
1.2.2. Yêu cầu .................................................................................................................2
PHẦN Ⅱ – TỔNG QUAN TÀI LIỆU ..........................................................................3
2.1. Giới thiệu chung về khoai lang .................................................................................3
2.1.1. Nguồn gốc cây khoai lang ....................................................................................3
2.1.2. Phân loại ...............................................................................................................4
2.1.3. Thành phần hóa học của cây khoai lang ...............................................................4
2.1.4. Đặc điểm cấu tạo củ khoai lang ............................................................................5
2.1.5. Giới thiệu vê khoai lang giống KL20-209............................................................6
2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ khoai lang .................................................................7
2.2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ khoai lang trên thế giới ........................................7
2.2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ khoai lang ở Việt Nam .........................................8
2.3. Các quá trình xảy ra trong khi bảo quản khoai lang ..............................................11
2.3.1. Các biến đổi vật lý ...............................................................................................11
2.3.2. Các biến đổi sinh lý, sinh hóa ..............................................................................12
2.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bảo quản khoai lang .....................................13
2.4.1. Yếu tố nội tại .......................................................................................................13
2.4.2. Yếu tố ngoại cảnh ................................................................................................14
2.5. Các loại bệnh thường xảy ra trong giai đoạn sau thu hoạch đối với khoai lang ....14
2.6. Tình hình nghiên cứu bảo quản khoai lang trên thế giới và Việt Nam ..................17
2.6.1. Tình hình bảo quản khoai lang trên thế giới........................................................17
2.6.1.1. Chế độ môi trường bảo quản và xử lý khoai lang sau thu hoạch .....................17
2.6. 1.2. Sử dụng bao bì bảo quản một số loại củ ..........................................................19
iii


2.6.2. Tình hình bảo quản khoai lang ở Việt Nam ........................................................20
PHẦN Ⅲ – VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..............................23
3.1. Đối tượng- Thời gian và địa điểm nghiên cứu ........................................................23

3.1.1. Đối tượng nghiên cứu .........................................................................................23
3.1.2. Điạ điểm nghiên cứu ...........................................................................................23
3.1.3. Thời gian nghiên cứu ..........................................................................................23
3.2. Vật liệu nghiên cứu .................................................................................................23
3.2.1. Hóa chất nghiên cứu ...........................................................................................23
3.2.2. Dụng cụ nghiên cứu ............................................................................................23
3.2.3. Thiết bị nghiên cứu .............................................................................................24
3.3. Nội dung nghiên cứu ...............................................................................................24
3.3.1. Nghiên cứu xác định nhiệt độ mơi trường thích hợp cho mục đích bảo quản
khoai lang KL20-209 .....................................................................................................24
3.3.2. Nghiên cứu xác định chế độ bao gói thích hợp trong quá trình bảo quản khoai
lang KL20-209 ...............................................................................................................24
3.4. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................24
3.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm ...........................................................................24
3.4.2. Phương pháp phân tích .......................................................................................27
3.4.3. Phương pháp xử lý số liệu ..................................................................................31
PHẦN Ⅳ – KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................32
4.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình bảo quản khoai lang KL20-209 ................32
4.1.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tỷ lệ hao hụt khối lượng tự nhiên của khoai lang
KL20-209 trong quá trình bảo quản ..............................................................................32
4.1.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tỷ lệ nảy mầm của khoai lang KL20-209 trong quá
trình bảo quản ................................................................................................................33
4.1.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng nước của khoai lang KL20-209 trong
quá trình bao quản .........................................................................................................35
4.1.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng đường tổng số của khoai lang KL20209 trong quá trình bảo quản .........................................................................................36
4.1.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng tinh bột của khoai lang KL 20-209
trong quá trình bảo quản ................................................................................................37
4.1.6. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tỷ lệ thối hỏng của khoai lang KL20-209 trong quá
trình bảo quản ................................................................................................................39
4.2. Ảnh hưởng của chế độ bao gói đến quá trình bảo quản khoai lang KL20-209 ......40

4.2.1. Ảnh hưởng của chế độ đến tỷ lệ hao hụt khối lượng tự nhiên của khoai lang
KL20-209 trong quá trình bảo quản ..............................................................................40
4.2.2. Ảnh hưởng của chế độ bao gói đến tỷ lệ nảy mầm của khoai lang KL20-209
trong quá trình bảo quản ................................................................................................41

iv


4.2.3. Ảnh hưởng của chế dộ bao gói đến hàm lượng nước của khoai lang KL20-209
trong quá trình bảo quản ................................................................................................43
4.2.4. Ảnh hưởng của chế độ bao gói đến hàm lượng đường tổng số của khoai lang
KL20-209 trong quá trình bảo quản ..............................................................................44
4.2.5. Ảnh hưởng của chế độ bao gói đến hàm lượng tinh bột của khoai lang KL20209 trong quá trình bảo quản .........................................................................................46
4.2.6. Ảnh hưởng của chế độ bao gói đến tỷ lệ thối hỏng của khoai lang KL20-209
trong quá trình bảo quản ................................................................................................47
PHẦN Ⅴ- KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................................51
5.1. Kết luận ...................................................................................................................51
5.2. Đề nghị ....................................................................................................................51
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................52
PHỤ LỤC .....................................................................................................................56
Xử lý thống kê ...............................................................................................................56
Hình ảnh bảo quản khoai lang KL20-209 .....................................................................70

v


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU
STT

Đọc là


Chữ viết tắt

1

CT

Công thức

2

ĐC

Đối chứng

3

FAO

The Food and Agriculture Organization of
the United Nations

4

KH&CN

Khoa học và công nghệ

5


PE

Polyethylene

vi


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2. 1: Thành phần hóa học của khoai lang (tính cho 100g sản phẩm).....................5
Bảng 2. 2 Diện tích, năng suất, sản lượng cây khoai lang trên thế giới (2000-2018) .....8
Bảng 2. 3 Tình hình sản xuất cây khoai lang từ năm 2015-2017 ....................................9
Bảng 2. 4 Tình hình sản xuất cây khoai lang từ năm 2018-2019 ..................................10
Bảng 2. 5 Diện tích cây khoai lang phân theo địa phương năm 2013-2017 (nghìn ha) 10
Bảng 2. 6 Sản lượng cây khoai lang phân theo địa phương năm 2013- 2017 (nghìn tấn)
.......................................................................................................................................11
Bảng 3. 1 Bố trí thí nghiệm nghiên cứu chế độ bao gói thích hợp ............................. 26
Bảng 4. 1 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tỷ lệ hao hụt khối lượng tự nhiên của củ khoai
lang KL20-209 trong quá trình bảo quản (%) ...............................................................33
Bảng 4. 2 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tỷ lệ nảy mầm của khoai lang KL20-209 trong
thời gian bảo quản (%) ..................................................................................................34
Bảng 4. 3 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng nước của khoai lang KL20-209
trong quá trình bảo quản (%) .........................................................................................35
Bảng 4. 4 Ảnh hưởng củ nhiệt độ đến hàm lượng đường tổng số của khoai lang KL20209 trong quá trình bảo quản (%) ..................................................................................37
Bảng 4. 5 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng tinh bột của khoai lang KL20-209
trong quá trình bảo quản (%) .........................................................................................38
Bảng 4. 6 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tỷ lệ thối hỏng của khoai lang KL20-209 trong
quá trình bảo quản (%) ..................................................................................................39
Bảng 4. 7 Ảnh hưởng của chế độ bao gói đến tỷ lệ hao hụt khối lượng tự nhiên của
khoai lang KL20-209 trong quá trình bảo quản (%) .....................................................41
Bảng 4. 8 Ảnh hưởng của chế độ bao gói đến tỷ lệ nảy mầm của khoai lang KL20-209

trong quá trình bảo quản (%) .........................................................................................42
Bảng 4. 9 Ảnh hưởng của chế độ ba gói đến hàm lượng nước của khoai lang KL20209 trong quá trình bảo quản (%) ..................................................................................43
Bảng 4. 10 Ảnh hưởng của chế độ bao gói đến hàm lượng đường tổng số của khoai
lang KL20-209 trong quá trình bảo quản (%) ...............................................................45
vii


Bảng 4. 11 Ảnh hưởng của chế độ bao gói đến hàm lượng tinh bột của khoai lang
KL20-209 trong quá trình bảo quản (%) .......................................................................46
Bảng 4. 12 Ảnh hưởng của chế độ bao gói đến tỷ lệ thối hỏng của khoai lang KL20209 trong quá trình bảo quản (%) ..................................................................................48

viii


DANH MỤC HÌNH
Hình 2. 1. Cây và củ khoai lang ................................................................................... 3
Hình 2. 2. Bệnh sùng trên củ khoai lang và con bọ hà ............................................... 15
Hình 2. 3. Bệnh thối mềm củ khoai lang .................................................................... 15
Hình 2. 4. Bệnh thối đen củ khoai lang ...................................................................... 16
Hình 2. 5. Bệnh than trên củ khoai lang ..................................................................... 16
Hình 3. 1. Sơ đồ cơng nghệ bảo quản khoai lang ....................................................... 26
Hình 4. 1. Sơ đồ công nghệ bảo quản khoai lang KL20-209 ..................................... 50

ix


PHẦN Ⅰ – MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Khoai lang là loại nơng sản thuộc nhóm cây lấy củ, ở các nước nhiệt đới
nhóm cây lấy củ đóng vai trị quan trọng thứ hai sau nhóm cây ngũ cốc. Trong 30

năm trở lại đây xu hướng tiêu thụ nhóm cây lấy củ ở Việt Nam đang giảm, tuy
nhiên đây là nhóm cây có vai trị quan trọng trong thu nhập của người dân (Even
và cs., 2017). Khoai lang cũng là nguồn nguyên liệu quan trọng trong ngành thức
ăn chăn nuôi gia súc và thực phẩm. Ngoài ra cũng cung cấp năng lượng với nhiều
loại vitamin, chất khoáng cũng như một hàm lượng tinh bột dễ tiêu hóa và giàu
chất xơ. Trước những khó khăn do biến đổi khí hậu ở khu vực Bắc Trung Bộ, đầu
năm 2020 Viện Khoa học kĩ thuật Nông nghiệp Bắc Trung Bộ triển khai dự án
xây dựng mơ hình sản xuất gắn với tiêu thụ khoai lang phù hợp với điều kiện địa
phương. Sau thời gian trồng thử nghiệm, giống khoai lang KL20-209 đã cho thấy
giá trị kinh tế cao hơn cây lúa, cây lạc, giải quyết vấn đề lựa chọn nông sản canh
tác ở các vùng đất cát ven biển, bạc màu, hoang hóa (Dương Chiến/ báo Hà Tĩnh,
2020).
Cũng như các sản phẩm cây trồng khác ở giai đoạn sau thu hoạch, củ khoai
vẫn xảy ra các hoạt động sinh lý khá mạnh như hô hấp, thoát nước, mọc mầm và
tiêu hao các chất dinh dưỡng. Trong q trình bảo quản, ngồi các tổn thất do tác
nhân cơ học hay sâu bệnh còn do điều kiện bảo quản không phù hợp, nhiệt độ môi
trường bảo quản cao... Ngồi ra có một vấn đề đã diễn ra qua bao mùa nơng sản
Việt Nam là tình trạng “được mùa mất giá, được giá mất mùa”, phần lớn nông sản
của nước ta được xuất khẩu sang Trung Quốc bằng đường tiểu ngạch nên tiềm ẩn
nhiều rủi ro như ép giá, mất thị trường là các vấn đề đã tồn tại nhiều năm. Hiện
nay thị trường tiêu thụ khoai lang còn bấp bênh, chưa ổn định, các biện pháp bảo
quản khoai lang còn nhiều hạn chế và chưa được quan tâm đúng mức. Chính vì
vậy, để đảm bảo chất lượng, hạn chế tổn thất của khoai lang nói chung và khoai
1


lang giống KL20-209 nói riêng cần phải xác định các biện pháp thích hợp nhằm
kìm hãm các hoạt động sinh lý sinh hóa, kéo dài thời gian bảo quản sau thu hoạch,
ổn định chất lượng nguyên liệu cho chế biến… Như vậy mới có thể chủ động để
hướng tới việc tiêu thụ ở các thị trường xa hơn, gia tăng giá trị cho sản phẩm khoai

lang.
Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra nhiệt độ, độ ẩm hay bao bì là các yếu tố
quyết định đến hiệu quả bảo quản khoai lang. Với giống khoai lang KL20-209 sản
xuất tại Nghệ An, việc nghiên cứu các giải pháp nhằm tìm ra nhiệt độ và bao bì
tối ưu trong quá trình bảo quản sau thu hoạch là vấn đề cần thiết và có ý nghĩa
thực tế nhằm nâng cao hiệu suất bảo quản, khắc phục những hạn chế tồn tại cũng
như để dễ áp dụng đối với điều kiện của bà con nông dân. Dựa trên nhu cầu thực
tế, chúng tôi quyết định thực hiện đề tài “Nghiên cứu xác định nhiệt độ và bao
bì thích hợp để bảo quản khoai lang KL20-209”.
1.2. Mục đích-yêu cầu của đề tài
1.2.1. Mục đích
Lựa chọn được nhiệt độ và bao bì thích hợp để bảo quản khoai lang KL20209 nhằm duy trì chất lượng, hạn chế tổn thất sau bảo quản.
1.2.2. Yêu cầu
Xác định được chế độ bao gói thích hợp trong q trình bảo quản khoai lang
KL20-209.
Xác định được nhiệt độ mơi trường thích hợp để bảo quản khoai lang KL20209.

2


PHẦN Ⅱ – TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Giới thiệu chung về khoai lang
2.1.1. Nguồn gốc cây khoai lang

Hình 2. 1. Cây và củ khoai lang
Cây khoai lang có tên khoa học là Ipomoea batatas, là cây hai lá mầm thuộc
họ bìm bìm (Convolvulaceae), chi Ipomoea. Trong số 50 chi và hơn 1000 lồi
thuộc họ Convolvulaceae thì I. batatas là lồi có ý nghĩa quan trọng hơn cả và
được dùng làm lương thực, thực phẩm. Khoai lang có nguồn gốc nguyên thủy từ
vùng nhiệt đới Châu Mỹ. Nhưng cây Khoai lang thực sự lan rộng ở Châu Mỹ khi

người Châu Âu đầu tiên đặt chân tới. Vì vậy, khoai lang được coi là nguồn lương
thực quan trọng của người Mayan ở Trung Mỹ và người Pesuvian ở cùng núi
Andet Nam.
Vào năm 1942, trong chuyến vượt biển đầu tiên Christopher Columbus đã
tìm ra Tân thế giới (Châu Mỹ) và phát hiện ra Khoai lang được trồng ở Hispaniola
và Cuba. Từ đó, Khoai lang mới thực sự lan rộng ở Châu Mỹ và sau đó được đi
khắp thế giới. Đầu tiên Khoai lang được đưa đến Tây Ban Nha, tiếp đó lan tới một
số nước Châu Âu và được gọi là Batata (Pandada) sau đó (hoặc Sweet Potato).
Các nhà thám hiểm Bồ Đào Nha đã du nhập cây Khoai lang vào Châu Phi (có thể
bắt đầu từ Mơdămbic hoặc Ănggơle) theo hai con đường: từ Châu Âu và trực tiếp
tù vùng bờ biển Trung Mỹ, sau đó lan sang Ấn Độ. Các thương gia Tây Ban Nha
đã du nhập cây Khoai lang vào Philippin và từ Philippin vào Phúc Kiến (Trung
3


Quốc) năm 1594. Tuy nhiên cũng có ý kiến cho rằng Khoai lang vào Trung Quốc
có thể sớm hơn từ Ấn Độ hoặc Myama. Người Anh đã đưa Khoai lang đến Nhật
Bản vào 1615 nhưng đã không phát triển được. Đến 1674 cây Khoai lang đã được
tái nhập vào Nhật Bản từ Trung Quốc.
Cây khoai lang được trồng trong phạm vi rộng lớn giữa vĩ tuyến 40 độ Bắc
đến 32 độ Nam và lên đến độ cao 3000m so với mặt nước biển (Woolfe, 1992).
Tuy nhiên cây khoai lang vẫn được trồng nhiều ở các nước nhiệt đới, á nhiệt đới,
Châu Á, Châu Phi và Châu Mỹ La Tinh (Trịnh Xuân Ngọ, 2004).
2.1.2. Phân loại
Dựa theo năng suất và phẩm chất giống ta có thể chia khoai lang làm 4 nhóm:
nhóm năng suất cao, phẩm chất tốt; nhóm năng suất cao, phẩm chất kém; nhóm
năng suất thấp, phẩm chất tốt và nhóm năng suất thấp, phẩm chất kém (Lê Đức
Diện và Nguyễn Đình Hun, 1967).
Ngồi ra có thể chia khoai lang theo mục đích sử dụng gồm 3 nhóm sau:
nhóm lương thực, nhóm lương thực bổ sung và nhóm thức ăn tráng miệng (Ngơ

Xn Mạnh, 1996).
2.1.3. Thành phần hóa học của cây khoai lang
Khoai lang có hàm lượng chất khơ tương đối cao (trung bình lượng chất khơ
chiếm khoảng 30%). Chất khô trong khoai lang bao gồm các thành phần như tinh
bột, protein, lipid… Về thành phần hóa học, trong 100g củ khoai lang tươi có chứa
0,8g protid, 0,2g lipid, 28,5g glucid (24,5g tinh bột, 4g glucoza), 1,3g xenluloza,
cung cấp cho cơ thể 122 calo. Ngoài ra, trong thành phần của củ khoai lang cịn
chứa nhiều vitamin, muối khống và các nguyên tố vi lượng rất cần cho cơ thể
con người (34mg canxi; 49,4g photpho, 1mg sắt, 0,3mg caroten, 0,05mg vitamin
B1, 0,05mg vitamin B2, 0,6mg vitamin PP, 23mg vitamin C, tamin...), trong đó
vitamin B6 rất quan trọng trong việc chuyển hóa các axit amin, đặc biệt ở tế bào
thần kinh và vỏ não, thành phần tamin rất cần cho sự phát triển, điều hòa và bảo
4


vệ cơ thể. Đặc biệt khi phơi khô giá trị dinh dưỡng của khoai tăng lên rất nhiều,
trong 100g khoai lang khơ có độ ẩm 11% có chứa 2,2g protid, 0,5 lipid, 80g
glucid, 3,6g xenluloza, cung cấp cho cơ thể tới 342 calo.
Bảng 2. 1: Thành phần hóa học của khoai lang (tính cho 100g sản phẩm)
Sản phẩm

Rau khoai

Củ tươi

Khoai lang khơ

Nước (g)

68


11

Lipit (g)

0,2

0,5

Đạm (g)

0,8

2,2

2,6

Tổng

28,5

80

2,8

Đường

4

Tinh bột


24,5
3,6

1,4

Thành phần

Gluxit (g)

Xơ (g)

1,3

lang
91,9

Khống

Ca

34

48

(mg)

P

49,4


54

Fe

1

Caroten

0,3

Vitamin

B1

0,05

(mg)

B2

0,05

PP

0,6

C

23


11

Nguồn: HAN Yong -Bin và cs., 2008.
Tuy nhiên thành phần hóa học của củ khoai lang phụ thuộc vào rất nhiều yếu
tố như giống, kỹ thuật trồng trọt, môi trường canh tác và đặc biệt là phương pháp
bảo quản và chế biến sau thu hoạch (Lê Đức Diên và Nguyễn Đình Huyên, 1967).
2.1.4. Đặc điểm cấu tạo củ khoai lang

5


Khoai lang là một loại rễ củ, rễ bên đã biến đổi, phình to ra với chức năng
của một cơ quan lưu trữ các chất dinh dưỡng. Vì thế, về nguồn gốc nó khác với
thân củ, nhưng chức năng và bề ngồi thì tương tự và gần giống với thân củ.
Cấu tạo khoai lang gồm 3 phần: vỏ ngoài, vỏ cùi và thịt củ.
Vỏ ngoài: mỏng, chiếm 1% trọng lượng củ, gồm những tế bào có chứa sắc
tố, cấu tạo chủ yếu là cellulose và hemicellulose. Vỏ có vai trị làm giảm các tác
động từ bên ngoài, hạn chế sự bay hơi nước của khoai lang trong quá trình bảo
quản.
Vỏ cùi: chiếm 5-12%, gồm những tế bào chứa tinh bột, nguyên sinh chất và
dịch thể. Hàm lượng tinh bột ở vỏ cùi ít hơn thịt củ.
Thịt củ: gồm các tế bào nhu mơ có chứa: tinh bột, hợp chất chứa nitơ.
2.1.5. Giới thiệu vê khoai lang giống KL20-209
Khoai lang KL20-209 được Viện Khoa học Nông nghiêp Bắc Trung Bộ lai
tạo. Vụ xuân năm 2020, kết quả khảo nghiệm giống khoai lang KL20-209 với
diện tích 2ha tại thơn Trung Vân, xã Xuân Hải cho thấy, năng suất của giống
KL20-209 cao gấp 2 lần (16 tấn/ha) so với khoai lang Hoàng Long (8 tấn/ha). Sau
đó, khoai lang KL 20-209 được triển khai mở rộng tại nhiều địa phương khác tại
tỉnh Nghệ An mà cả các tỉnh khác cũng đem lại các kết quả rất tốt. Thậm chí tại

mơ hình thí điểm tại xã Nghĩa Phú, huyện Nghĩa Đàn với diện tích 1ha, sau 4
tháng triển khai cho năng suất vụ Đông từ 17-18 tấn/ha, vụ Xuân từ 23-25 tấn/ha
(Thu Hiền và Minh Thái, 2021).
Kết quả cho thấy, giống khoai lang KL20-209 có nhiều ưu điểm vượt trội
như: nhanh bén rễ, ít sâu bệnh, thời gian sinh trưởng ngắn chỉ 110 ngày là cho thu
hoạch và rất phù hợp với điều kiện thời tiết, thổ nhưỡng tại địa phương. Đặc biệt
là giống có thân lá phát triển mạnh phù hợp cho nguồn thức ăn xanh phù hợp cho
thức ăn chăn ni. Từ đó cho thấy kết quả tốt để áp dụng trên điều kiện thổ nhưỡng

6


bạc màu hoang hóa của vùng đất cát ven biển, cũng như giải quyết hướng lựa
chọn giống nông sản canh tác trên điều kiện khu vực này.
2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ khoai lang
2.2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ khoai lang trên thế giới
Khoai lang là cây lương thực có phân bố rộng rãi ở nhiều châu lục, chủ yếu
tại các vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới và ôn đới. Theo FAO năm 1999, khoai lang
chiếm diện tích khơng lớn (8,9 triệu ha) nhưng lại có sản lượng tương đối cao lên
đến 129,2 triệu tấn đứng ở vị trí thứ 9 trong các cây trồng chính. Năm 2004, khoai
lang được trồng tại hơn 114 quốc gia với tổng diện tích trên thế giới là 9.010.700
ha, sản lượng đạt 127.538.000 tấn, năng suất bình quân 14,2 tấn/ha. Đến năm
2009, có 111 quốc gia trên thế giới trồng khoai lang với tổng diện tích 8,17 triệu
ha, sản lượng 110,13 triệu tấn, năng suất bình quân 13,46 tấn/ha. Năm 2011 trên
thế giới có 115 quốc gia sản xuất khoai lang với sản lượng là 106.569.572 tấn
(FAO, 2011). Trong tất cả các cây trồng chính thì khoai lang đứng thứ 10 về diện
tích nhưng xét trong nhóm cây lấy củ thì đứng thứ 3 sau khoai tây và sắn. Điều
đó cho thấy cây khoai lang có tầm quan trọng và vị thế nhất định trong nền tảng
sản xuất nông nghiệp thế giới. Trên thế giới việc sử dụng khoai lang ở các nước
rất khác nhau: Ở Nam Mỹ, 90% sản lượng khoai lang dùng cho con người, trong

khi đó ở Trung Quốc 40% sản lượng lại được dùng cho thức ăn động vật. Châu
Phi tuy là nước có sản lượng khoai lang khá lớn nhưng việc chế biến còn chưa
được quan tâm dẫn đến sản phẩm chế biến từ khoai lang cịn ít (Hồng Thị Lệ
Hằng, 2013).
Theo Hồng Kim (2010) trên thế giới, khoai lang là cây lương thực đứng
hàng thứ bảy sau lúa mì, lúa nước, ngơ, khoai tây, lúa mạch, sắn. Năm 2018, tồn
thế giới có 118 nước trồng khoai lang trên tổng diện tích 8,06 triệu ha, trong đó
châu Phi chiếm 57,07%, châu Á chiếm 36,72%, châu Mỹ chiếm 4,3%. Năng suất
bình quân năm 2018 của thế giới 11,40 tấn/ha, châu Á có năng suất bình qn cao
7


nhất 20,53 tấn/ha, châu Mỹ có năng suất bình qn 12,15 tấn/ha, cịn châu Phi chỉ
có năng suất bình qn 5,65 tấn/ha.
Bảng 2. 2 Diện tích, năng suất, sản lượng cây khoai lang trên thế giới (20002018)
Khoai lang

2000

2010

2015

2016

2017

2018

Thế


Diện tích (triệu ha)

9,80

7,93

7,94

8,03

8,03

8,06

giới

Năng suất (tấn /ha)

14,56

12,33

11,52

11,21

11,35

11,40


Sản lượng (triệu tấn)

142,67

97, 70

91,47

89,99

91,22

91,95

Châu

Diện tích (triệu ha)

2,72

3,59

4,32

4,45

4,62

4,60


Phi

Năng suất (tấn/ ha)

5,11

5,73

5,66

5,64

5,75

5,65

Sản lượng (triệu tấn)

13,91

20,55

24,45

25,11

26,55

26,00


Châu

Diện tích (triệu ha)

6,69

3,86

3,14

3,08

2,91

2,96

Á

Năng suất (tấn / ha)

18,79

18,90

19,73

19,35

20,31


20,53

Sản lượng (triệu tấn)

125,68

73,03

62,04

59,61

59,15

60,71

Chấu

Diện tích (triệu ha)

0,27

0,33

0,33

0,34

0,35


0,35

Mỹ

Năng suất (tấn / ha)

9,00

9,88

12,33

12, 53

13,05

12,15

Sản lượng (triệu tấn)

2,40

3,28

4,04

4,28

4,50


4,20

Nguồn: FAO, 2019, tổng hợp bởi Hồng Long, 2019
Do diện tích khoai lang trên thế giới có xu hướng giảm cũng như năng suất
cũng có xu hướng giảm nên sản lượng trồng khoai lang trên thế giới cũng giảm.
Từ 142,67 triệu tấn (2000) xuống cịn 91,95 triệu tấn (2018). Trong đó châu Á
cung cấp sản lượng khoảng 66,03%, châu Phi cung cấp sản lượng khoảng 28,28%.
Do năng suất và chất lượng khoai chưa được cải thiện, cộng với việc chuyển
đổi cơ cấu cây trồng, người nông dân đã lựa chọn những cây trồng có hiệu quả
kinh tế để đầu tư thâm canh dẫn tới tình hình sản xuất khoai lang trên thế giới
giảm.
2.2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ khoai lang ở Việt Nam
Việt Nam là nước có diện tích trồng khoai lang đứng thứ 6 thế giới. Từ những
năm đầu thế kỉ XXI, cây khoai lang đã dần chuyển đổi nhanh chóng từ cây lương
8


thực thành cây công nghiệp chế biến. Năm 2010 với diện tích khoảng 150.800 ha,
tổng sản lượng đạt 1.317.200 tấn. Khoai lang chế biến mang lại doanh thu 30-40
tỉ USD/năm, trong đó xuất khẩu khoảng 10 tỉ USD/năm, nâng tầm sản xuất khoai
lang thành sản phẩm nông nghiệp xanh trong cơ cấu nền nơng nghiệp hàng hóa,
phát triển bền vững của Việt Nam (Hoàng Thị Lệ Hằng, 2013).
Sản xuất khoai lang ở Việt Nam chủ yếu được tiến hành ở hộ nơng dân, nói
chung tự sản xuất tiêu thụ là chính. Theo số liệu của Tổng cục thống kê năm 2019
ở Việt Nam, khoai lang là cây lương thực đứng hàng thứ tư sau lúa, ngô và sắn.
Khoai lang là cây hàng năm dễ trồng, chi phí đầu tư thấp và thích hợp với nhiều
loại đất, rất phù hợp với điều kiện canh tác của nông dân Việt Nam, đặc biệt là
vùng đồng bào dân tộc thiểu số như Gia Lai, Đắk Lak, Đắk Nông, Lâm Đồng và
một số vùng núi phía Bắc.

Bảng 2. 3 Tình hình sản xuất cây khoai lang từ năm 2015-2017
Năm

2015

2016

2017

Diện tích (1.000 ha)

128

120,2

121,8

Sản lượng (1.000 tấn)

1.335

1.268,9

1.409,1

Năng suất (tạ/ha)

104,3

105,6


111

Nguồn: Bộ NN và PTNT, 2018
Từ bảng 2.3, năm 2016 năng suất khoai lang tăng lên 1,3 tạ/ha so với năm
2015, năm 2017 năng suất đạt 110,9 tạ/ha (tăng 5,3 tạ/ha so với năm 2016). Nhưng
diện tích và sản lượng khoai lang năm 2016 là nhỏ hơn so với năm 2015 và 2017,
diện tích trồng khoai lang năm 2017 đạt 121,8 nghìn ha (tăng 1,6 nghìn ha so với
năm 2016), diện tích khoai lang năm 2016 giảm 7,8 nghìn ha so với năm 2015.
Sản lượng khoai lang năm 2017 đạt 1.350,8 nghìn tấn (tăng 81,9 nghìn tấn so với
năm 2016), năm 2016 sản lượng khoai lang giảm 33,1 nghìn tấn so với năm 2015
(Bộ NN và PTNN, 2018).

9


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

2018

2019

Diện tích (ha)


128508

133638

Sản lượng (tấn)

2087275

2194247

Năng suất (tấn/ha)

162424

164193
Nguồn: FAOSTAT, 2020

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

2013

2014

2015

2016

2017


Cả nước

135,0

130,1

127,6

120,3

121,8

Đồng bằng sơng Hồng

22,4

21,3

21,2

18,7

17,4

Trung du và Miền núi phía Bắc

34,9

33,4


33,3

31,3

31,4

42,7

37,6

35,9

32,3

30,2

Tây Ngun

13,9

13,7

14,5

16,7

17,8

Đồng bằng sơng Cửu Long


19,8

23,1

21,4

19,8

23,6

Bắc trung bộ và Duyên hải miền
Trung

Nguồn: GSO 2019, đúc kết và trích dẫn bởi Hoàng Long,2019
Theo bảng 2.5, số liệu thống kê diện tích trồng khoai lang cả nước ta năm
2017 là 121,8 nghìn ha, thấp hơn năm 2013 (135,0 nghìn ha), năm 2014 (130,1
nghìn ha), năm 2015 (127,6 nghìn ha) nhưng cao hơn năm 2016 (120,3 nghìn
ha). Năm 2017, khoai lang được trồng nhiều nhất tại khu vực Trung du và Miền
núi phía Bắc (31,4 nghìn ha), kế tiếp là Bắc trung bộ và Duyên hải miền Trung
10


(30,2 nghìn ha), Tây Nguyên (17,8 nghìn ha), Đồng bằng sơng Hồng (17,4 nghìn
ha), Đơng Nam Bộ (1,4 nghìn ha). Như vậy, phần trăm diện tích khoai lang tại
vùng Bắc Trung Bộ và Duyên hải Miền Trung (24,79%), Trung du và miền núi
phía Bắc (25,78%), đồng bằng sơng Hồng (14,29%), Tây Ngun (14,61%), Đồng
bằng sơng Cửu Long (19,38%) (Hồng Long, 2019).
Theo bảng 2.6, sản lượng khoai lang nhiều nhất tại vùng Đồng bằng sông
Cửu Long (40,15%), kế đến là Trung du và miền núi phía Bắc (15,99%), Tây

Nguyên (15,68%), Bắc Trung Bộ và Duyên hải miền Trung (14,88%), Đồng
bằng sông Hồng (12,57%).
Bảng 2. 6 Sản lượng cây khoai lang phân theo địa phương năm 20132017 (nghìn tấn)
Vùng
Cả nước

2013

2014

2015

2016

2017

1.358,1 1.401,3 1.335,9 1.269,3 1.351,1

Đồng bằng sơng Hồng

213,2

204,1

201,8

176,7

169,9


Trung du và Miền núi phía Bắc

234,2

226,6

225,6

214,8

216,0

Bắc trung bộ và Duyên hải miền

272,6

243,9

235,9

216,7

201,1

Tây Nguyên

168,9

161,2


170,1

169,0

211,8

Đồng bằng sông Cửu Long

459,9

557,5

494,5

454,9

542,4

Trung

Nguồn GSO 2019, đúc kết và trích dẫn bởi Hồng Long, 2019
2.3. Các q trình xảy ra trong khi bảo quản khoai lang
2.3.1. Các biến đổi vật lý
2.3.1.1. Sự bay hơi nước
Sự bay hơi nước của nông sản sau thu hoạch là q trình nước tự do trong
nơng sản khuếch tán ra ngồi mơi trường. Hàm lượng nước trong củ khoai lang
khá cao khoảng 70-80% trọng lượng chất tươi và tồn tại chủ yếu ở dạng tự do. Vì
vậy trong q trình bảo quản khoai lang sẽ khơng thể tránh khỏi sự bay hơi nước.
11



Chính sự bay hơi nước này là nguyên nhân chủ yếu làm giảm khối lượng, ảnh
hưởng đến trạng thái sinh lý cũng như chất lượng của khoai lang khi bảo quản.
Củ non ln thốt hơi nước nhiều hơn củ già do có hàm lượng nước cao, tế bào
có lớp cutin mỏng, chứa ít protein nên các phần tử keo trong chất nguyên sinh và
không bào yếu (Nguyễn Mạnh Khải và cs., 2005).
2.3.1.2. Sự giảm khối lượng tự nhiên
Trong quá trình tồn trữ, bảo quản khoai lang luôn xuất hiện sự hao hụt khối
lượng tự nhiên. Sự giảm khối lượng tự nhiên ở củ khoai là sự hao hụt về khối
lượng chất khơ (do q trình hơ hấp của củ hoặc do bị sinh vật hại ăn) hay hao hụt
thủy phân (do q trình thốt hơi nước tự nhiên). Khối lượng của củ khoai lang
giảm đi trong quá trình bảo quản phụ thuộc vào giống, độ non già của củ, độ
nguyên vẹn của củ... và cũng thể hiện đến khả năng tối ưu của quá trình bảo quản
(Nguyễn Mạnh Khải và cs., 2005).
2.3.1.3. Sự sinh nhiệt
Trong bảo quản, sự hô hấp ln diễn ra, lượng nhiệt từ q trình này chính
là sự sinh nhiệt. Lượng nhiệt này phần lớn tỏa ra mơi trường xung quanh, phần
cịn lại dùng vào các q trình trao đổi chất bên trong tế bào, quá trình bốc hơi và
một phần dự trữ ở dạng năng lượng hóa học. Khi nhiệt độ tăng làm kích thích
cường độ hô hấp và sự bay hơi mạnh hơn, khi tăng đến một mức độ thích hợp dẫn
đến sự phát triển của vi khuẩn và nấm mốc (Phan Thị Xây, 2005).
2.3.2. Các biến đổi sinh lý, sinh hóa
2.3.2.1. Hơ hấp
Hơ hấp là quá trình trao đổi chất chủ yếu hất của các loại củ tươi với môi
trường. Củ tươi sử dụng gluxit dự trữ để oxi hóa, phân hủy các chất sinh ra năng
lượng. Đây cũng là quá trình ảnh hưởng trực tiếp đến sự hao hụt khối lượng tự
nhiên của củ khoai lang cũng như các nông sản khác (Phan Thị Xây, 2005).
2.3.2.2. Sự biến đổi thành phần hóa học
12



Trong q trình bảo quản, thành phần hóa học của khoai lang có sự biến đổi
đáng kể chủ yếu là biến đổi hàm lượng gluxit. Nhờ vào hệ enzyme amylase, tinh
bột chuyển hóa thành đường làm lượng tinh bột giảm đi và hàm lượng đường tăng
lên. Ngoài ra một số thành phần cũng có biến đổi như protein hay các vitamin làm
ảnh hưởng đến chất lượng củ khoai lang (Phan Thị Xây, 2005).
2.3.2.3. Sự nảy mầm
Mọc mầm trong giai đoạn bảo quản là quá trình biến đổi sinh lý và kết thúc
giai đoạn ngủ nghỉ của củ. Sự nảy mầm diễn ra phụ thuốc vào nhiệt độ và độ ẩm
môi trường bảo quản. Khi củ mọc mầm thì các chất hữu cơ dự trữ trong củ phân
giải tạo thành các hợp chất đơn giản và năng lượng cung cấp cho quá trình phát
triển của tế bào mầm. Sự nảy mầm cũng ảnh hưởng tối khối lượng cũng như chất
lượng khoai lang làm giảm chất lượng sản phẩm.
2.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bảo quản khoai lang
2.4.1. Yếu tố nội tại
Trong củ khoai lang tươi hàm lượng nước lên tới 80% trọng lượng. Các hoạt
động sinh lý của củ xảy ra khá mạnh như hơ hấp, thốt nước, tỏa nhiệt và nảy
mầm. Đặc biệt một số thành phần hóa học có ảnh hưởng và tác động lớn đến khoai
lang trong quá trình bảo quản như: đường, tinh bột. Trong quá trình bảo quản, thời
gian đầu sẽ diễn ra quá trình làm lành vết thương, sau thời gian này khoai lang
vẫn diễn ra q trình hơ hấp, do đó hàm lượng tinh bột sẽ bị mất đi một phần,
ngoài ra trong quá trình bảo quản nguyên liệu cũng bị hao hụt do sự mất nước và
sự hư hỏng gây ra bởi vi sinh vật (trong giai đoạn đầu sự hao hụt khoai lang chủ
yếu là do sự mất nước) dẫn đến sự giảm ẩm nhẹ, bề mặt trạng thái vẫn tương đối
căng mịn. Hàm lượng đường tự do tăng lên nhưng hàm lượng đường tổng số lại
mất đi do tạo ra năng lượng giúp duy trì q trình hơ hấp. Sau hơn 2 tuần, hàm
lượng đường, tinh bột, anthocyanin bắt đầu giảm mạnh do cần nhiều đường để
duy trì q trình hơ hấp, sự sống của nơng sản, ngồi ra bắt đầu có sự tăng mạnh
13



tỷ lệ hao hụt không chỉ do sự mất nước mà còn do vi sinh vật, khoai lang bị sùng,
hà tăng mạnh; khoai dần mất hết chất dinh dưỡng, tỷ lệ thối hỏng tăng dần và dần
dẫn đến giá trị sử dụng thương phẩm khơng cịn.
2.4.2. Yếu tố ngoại cảnh
Nhiệt độ: nhiệt độ cao, các hoạt động sinh lý chuyển hoá mạnh làm hàm
lượng tinh bột trong củ giảm nhanh. Trong điều kiện nhiệt độ cao dễ tạo điều kiện
cho nấm mốc phát triển. Nhiệt độ thích hợp cho bảo quản khoai lang là 10 –15oC.
Tuy nhiên cũng có nghiên cứu chỉ ra điều kiện thích hợp để bảo quản khoai lang
là khơng khí khơ, nhiệt độ 12,5-15C trong thời gian 6-10 tháng, ngoài ra nghiên
cứu cũng chỉ ra khoai lang có thể bảo quản ở ngưỡng 10C trong thời gian ngắn
mà không gây hư hỏng (Thompson và Scheuerman, 1993).
Ẩm độ: Độ ẩm thích hợp cho q trình bảo quản củ khoai lang tươi. Ẩm độ
quá thấp, làm cho củ khoai lang dễ bị khô, hàm lượng tinh bột giảm.
Thành phần khơng khí: Trong q trình hơ hấp củ khoai lấy oxy và thải ra
CO2. Trong khi đó, khí CO2 lại có tác dụng ngăn cản hơ hấp và ức chế vi sinh vật
hoạt động. Khi bảo quản cần giữ cho mơi trường trong các khối củ ln ln có
hàm lượng CO2 cao.
2.5. Các loại bệnh thường xảy ra trong giai đoạn sau thu hoạch đối với khoai
lang
Sau khi thu hoạch các loại củ nói chung và khoai lang nói riêng vẫn tiếp tục
quá trình sống. Các yếu tố nội tại gây tổn thất chủ yếu do các hoạt động sinh lý,
sinh hóa của nó như sự chín, hơ hấp hay mọc mầm, ngồi do cịn chịu ảnh hưởng
bởi các yếu tố bên ngoài như tác động cơ học hay sâu bệnh. Một số hư hỏng do
côn trùng và nấm mốc gây ra như bệnh sùng củ khoai, bệnh thối mềm củ khoai…

14