Đồ án tốt nghiệp
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan:
1. Những nội dung trong đồ án này là do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn trực
tiếp của ThS. Huỳnh Kim Phụng.
2. Các số liệu trích dẫn trong ĐATN là trung thực, quá trình thực hiện đồ án
nghiêm túc, có trách nhiệm.
3. Mọi tham khảo dùng trong đồ án đều được trích dẫn rõ ràng, lấy từ những
nguồn có uy tín. Mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo hay gian trá, tôi
xin chịu hoàn toàn trách nhiệm.
Sinh viên
Lê Thị Thanh Tâm

i


Đồ án tốt nghiệp
LỜI CẢM ƠN
Đƣợc sự phân công của Khoa công nghệ Sinh học - Thực phẩm - Môi trƣờng
trƣờng đại học Công nghệ TP.HCM và sự đồng ý của giáo viên hƣớng dẫn ThS. Huỳnh
Kim Phụng tôi đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu sản xuất bánh cookie bổ sung bột
khoai lang trắng quy mô phòng thí nghiệm”.
Để hoàn thành đồ án này, tôi đã nhận đƣợc nhiều sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến và
chỉ bảo nhiệt tình của các thầy cô, gia đình và bạn bè.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến ThS. Huỳnh Kim Phụng, giảng viên khoa
Công nghệ Sinh học - Thực phẩm - Môi Trƣờng - trƣờng Đại học công nghệ TP.HCM
ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn, chỉ bảo tôi trong suốt quá trình làm đồ án.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn lãnh đạo nhà trƣờng đã tạo điều kiện về cơ sở
vật chất, các thầy cô giáo trong trƣờng Đại học công nghệ TP.HCM nói chung, các
thầy cô trong khoa Công nghệ Sinh học - Thực phẩm - Môi trƣờng nói riêng đã truyền
đạt cho tôi kiến thức về các môn đại cƣơng cũng nhƣ các môn chuyên ngành, giúp tôi

có đƣợc cơ sở lý thuyết vững vàng để hoàn thành tốt đồ án.
Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè, đã luôn tạo điều kiện,
quan tâm, giúp đỡ, động viên trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đồ án tốt
nghiệp.
Mặc dù đã cố gắng để thực hiện đề tài một cách hoàn chỉnh nhất, song sẽ không
tránh khỏi những thiếu sót, vì vậy rất mong đƣợc sự góp ý của quý thầy, cô để đồ án
đƣợc hoàn chỉnh hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!

ii


Đồ án tốt nghiệp

MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................................... v
DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................................... vi
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT......................................................................................vii
CHƢƠNG 1. GIỚI THIỆU .............................................................................................. 1
1.1. Lý do chọn đề tài: .................................................................................................. 1
1.2. Ý nghĩa của đề tài: ................................................................................................. 1
1.2.1. Ý nghĩa khoa học:............................................................................................ 1
1.2.2. Ý nghĩa thực tiễn: ............................................................................................ 2
1.3. Mục tiêu của đề tài:................................................................................................ 2
CHƢƠNG II. TỔNG QUAN ........................................................................................... 3
2.1. Khoai lang: ............................................................................................................. 3
2.1.1. Nguồn gốc và phân bố: .................................................................................... 3
2.1.2. Tình hình sản xuất, tiêu thụ: ............................................................................ 3
2.1.3. Cấu tạo:............................................................................................................ 5
2.1.5. Giá trị dinh dƣỡng và ứng dụng của khoai lang trong cuộc sống: .................. 7

2.1.6. Cơ chế biến màu của nguyên liệu: .................................................................. 8
2.1.7. Phƣơng pháp khống chế sự hóa nâu: ............................................................. 11
2.1.8. Cơ chế ngăn các phản ứng biến màu của các hóa chất: ................................ 12
2.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc: ........................................................ 13
2.2.1. Trong nƣớc: ................................................................................................... 13
2.2.2. Ngoài nƣớc: ................................................................................................... 14
CHƢƠNG III. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:……………………………………15
3.2. Vật liệu và phƣơng pháp nghiên cứu: .................................................................. 16
3.2.1. Vật liệu: ......................................................................................................... 16
3.2.2. Quy trình dự kiến: ......................................................................................... 18
3.2.3. Sơ đồ nghiên cứu: .......................................................................................... 25
3.2.4. Thí nghiệm khảo sát: ..................................................................................... 28

iii


Đồ án tốt nghiệp
3.3. Phƣơng pháp phân tích: ....................................................................................... 35
3.4. Phƣơng pháp xử lý số liệu: .................................................................................. 35
CHƢƠNG IV. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .................................................................... 36
4.1. Khảo sát chế độ ngâm xử lý màu khoai nguyên liệu: .......................................... 36
4.2. Xác định thời gian sấy: ....................................................................................... 37
4.3. Khảo sát tỷ lệ bột khoai thay thế: ........................................................................ 40
4.3.1. Khảo sát tỷ lệ bột khoai thay thế: .................................................................. 40
4.3.2. So sánh mẫu bánh có tỷ lệ bột phù hợp với mẫu bánh từ 100% bột mì:....... 42
4.4. Đánh giá thị hiếu ngƣời tiêu dùng: ...................................................................... 43
4.5. Đánh giá chất lƣợng sản phẩm:. .......................................................................... 46
4.5.1. Chất lƣợng sản phẩm bột khoai lang trắng: .................................................. 46
4.5.2. Chất lƣợng sản phẩm bánh cookie bổ sung bột khoai lang trắng: ............... 47
4.6. Thiết kế bao bì sản phẩm.: ................................................................................... 48

4.7. Tính toán sơ bộ giá thành sản phẩm: ................................................................... 50
CHƢƠNG V. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................ 51
5.1 Kết luận: ................................................................................................................ 51
5.2 Kiến nghị: ............................................................................................................. 55
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................. 57
PHỤ LỤC ......................................................................................................................... 1

iv


Đồ án tốt nghiệp

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1. Sản lƣợng khoai sản xuất ở Việt Nam qua các năm.
Bảng 2.2. Diện tích và sản lƣợng khoai lang của 4 vùng sinh thái và cả nƣớc.
Bảng 2.3. Thành phần hóa học của khoai lang.
Bảng 4.1. Kết quả thí nghiệm so màu.
Bảng 4.2. Độ ẩm của khoai qua các thời gian sấy.
Bảng 4.3. Kết quả so hàng thị hiếu của 5 mẫu khảo sát.
Bảng 4.4. Kết quả so hàng thị hiếu của 3 mẫu khảo sát.
Bảng 4.5. Kết quả so hàng thị hiếu của 5 sản phẩm bánh cookie .
Bảng 4.6. Chỉ tiêu hóa lý bột khoai lang trắng theo TCVN :
Bảng 4.7. Chất lƣợng cảm quan bột khoai lang trắng.
Bảng 4.8. Chỉ tiêu hóa lý bánh cookie khoai lang theo TCVN 5909-1995.
Bảng 4.9. Chất lƣợng cảm quan bánh cookie khoai lang.
Bảng 4.10. Chi phí nguyên liệu sản xuất 1kg bánh cookie từ bột khoai lang.
Bảng 5.1. Thành phần nguyên liệu có bổ sung 60% bột khoai lang trắng.

v



Đồ án tốt nghiệp

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.1. Củ khoai lang trắng
Hình 2.2. Cấu tạo củ khoai lang.
Hình 2.3. Cấu trúc của vài hợp chất polyphenol trong tự nhiên.
Hình 2.4. Phản ứng tạo thành quinone từ catechol.
Hình 2.5. Phản ứng hydroxyl hóa o-quinone.
Hình 2.6. Phản ứng hydroxyl hóa o-quinone.
Hình 3.1. Quy trình dự kiến thử nghiệm sản xuất bột khoai lang.
Hình 3.2. Quy trình dự kiến thử nghiệm sản xuất bánh cookie từ bột khoai lang.
Hình 3.3. Sơ đồ nghiên cứu.
Hình 3.4. Sơ đồ khảo sát chế độ ngâm.
Hình 4.1. Đồ thị biểu diễn hàm ẩm qua các thời gian sấy.
Hình 4.2 Bánh cookie bổ sung bột khoai lang với các tỉ lệ khác nhau.
Hình 4.3. Bao bì sản phẩm bột khoai lang trắng.
Hình 4.4. Bao bì sản phẩm bánh cookie bổ sung bột khoai lang trắng.
Hình 5.1. Sơ đồ quy trình sản xuất bột khoai lang.
Hình 5.2. Sơ đồ quy trình sản xuất bánh cookie bổ sung bột khoai lang.
Hình 5.3. Sản phẩm bánh cookie bổ sung bột khoai lang trắng.

vi


Đồ án tốt nghiệp

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
PPO: Polyphenol oxidase.
S-S: Liên kết disulfua.

LSD: Least significant difference (sự khác biệt có ý nghĩa nhất).
TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam.
TP.HCM: Thành phố Hồ Chí Minh.
NXB: Nhà xuất bản.
TS: Tiến sĩ.
ThS: Thạc sĩ.

vii


Đồ án tốt nghiệp

CHƢƠNG 1. GIỚI THIỆU
1.1. Lý do chọn đề tài:
Khoai lang là một loại lƣơng thực phổ biến đối với ngƣời Việt Nam. Khoai lang
không những có giá trị cao về mặt dinh dƣỡng nhƣ cung cấp nguồn tinh bột, chất xơ,
các vitamin nhóm A, C, B6…mà còn có nhiều tác dụng tốt đối với sức khỏe con ngƣời
nhƣ chống lại các gốc tự do nên hạn chế ung thƣ, lão hóa, giúp mắt sáng, da khỏe, kích
thích tiêu hóa, chữa táo bón.v.v…
Các sản phẩm từ khoai lang trên thị trƣờng chủ yếu là các sản phẩm chế biến thủ
công nhƣ khoai lang chiên, luộc.v.v… Các sản phẩm công nghiệp hiện đang rất ít (chủ
yếu là khoai lang sấy và khoai lang đông lạnh)…
Hiện nay, lƣợng khoai lang (khoai lang trắng) đƣợc trồng ở một số tỉnh Bắc
Trung Bộ nhƣ Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình…đang rất lớn nhƣng do không có thị
trƣờng tiêu thụ nên chủ yếu đƣợc sử dụng để làm thức ăn cho gia súc, gia cầm.
Với mong muốn nghiên cứu những sản phẩm từ khoai lang giúp kéo dài thời
gian bảo quản, tăng giá trị kinh tế, có giá trị cảm quan cao và giúp đa dạng hóa các sản
phẩm công nghiệp bằng cách tạo ra sản phẩm mới có các đặc tính hấp dẫn, nâng cao
giá trị sử dụng của khoai lang đồng thời giải quyết vấn đề thị trƣờng ở các tỉnh miền
Trung, tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu sản xuất bánh cookie bổ sung bột khoai lang

trắng quy mô phòng thí nghiệm”.
Bánh cookie là loại bánh thông dụng đối với ngƣời tiêu dùng, kết hợp với các
tác dụng tuyệt vời đối với sức khỏe của khoai lang, sự kết hợp này có thể sẽ mang lại
một sản phẩm mới cho tƣơng lai.
1.2. Ý nghĩa của đề tài:
1.2.1. Ý nghĩa khoa học:
Từ kết quả nghiên cứu của đề tài, góp phần tạo cơ sở khoa học cho các nghiên
cứu về chế biến bột khoai lang.
Cung cấp các thông số kỹ thuật, cơ sở khoa học để hoàn thiện quy trình sản xuất
bột khoai lang.
Cung cấp các thông số kỹ thuật, cơ sở khoa học để hoàn thiện quy trình sản xuất
sản phẩm bánh cookie từ bột khoai lang.

1


Đồ án tốt nghiệp
Đƣa ra công thức phối trộn bột khoai lang thay thế bột mì phù hợp. Là cơ sở
khoa học cho các đề tài nghiên cứu khác về bánh cookie hoặc các loại bánh khác từ bột
khoai lang.
1.2.2. Ý nghĩa thực tiễn:
Giải quyết vấn đề tồn đọng khoai lang, tận dụng nguồn nguyên liệu khoai lang
dồi dào từ khu vực miền Trung.
Tạo ra sản phẩm mới đáp ứng nhu cầu ngƣời tiêu dùng.
Giảm năng lƣợng cung cấp và giá thành sản phẩm bánh cookie.
Hƣớng tới tạo ra sản phẩm ít năng lƣợng dành cho bệnh nhân béo phì và đái
tháo đƣờng.
3. Mục tiêu của đề tài:
Tạo ra bột khoai lang tiện dụng, đáp ứng nhu cầu nguyên liệu, ứng dụng trong
sản xuất công nghiệp, có giá trị gia tăng từ nguồn khoai lang ứ đọng ở các tỉnh Miền

Trung.
Bổ sung bột khoai lang vào công thức chế biến sản phẩm bánh cookie nhằm tạo
sản phẩm mới có năng lƣợng thấp, tăng hàm lƣợng chất xơ, giảm táo bón, giảm giá
thành sản phẩm.

2


Đồ án tốt nghiệp

CHƢƠNG II. TỔNG QUAN
2.1. Khoai lang:
2.1. 1. Nguồn gốc và phân bố:
Khoai lang (Ipomea Batatas) thuộc chi Ipomoea, họ Convolvulaceae có mặt ở
Trung Mỹ vào những năm 2600 đến 1000 trƣớc Công Nguyên.
Ở Việt Nam, khoai lang là cây lƣơng thực truyền thống đứng thứ ba sau lúa, ngô
và đứng thứ hai về giá trị kinh tế sau khoai tây. Khoai lang đƣợc trồng ở khắp mọi nơi
trên cả nƣớc từ Đồng bằng đến Miền núi, Duyên hải Miền Trung và vùng Đồng bằng
Sông Cửu Long. (Dƣơng Minh, 2008).

Hình 2.1. Củ khoai lang trắng
2.1.2. Tình hình sản xuất, tiêu thụ:
Bảng 2.1. Sản lƣợng khoai sản xuất ở Việt Nam qua các năm
Năm
Sản lƣợng
(Nghìn tấn)
Chỉ số phát
triển

2010


2011

2012

2013

2014

2015

1.318,5

1.362,1

1.427,3

1.358,1

1.401,0

1.450,00

108,85

103,31

104,79

95,15


103,16

103,50

3


Đồ án tốt nghiệp
Bảng 2.2. Diện tích và sản lƣợng khoai lang của 4 vùng sinh thái và cả nƣớc
Năm 2009

Chỉ tiêu

Diện tích

Năm 2010

Sản lượng Diện tích Sản lượng

Năm 2011
Diện tích

Sản lượng

Vùng

(ha)

(nghìn tấn)


(ha)

(nghìn tấn)

(ha)

(nghìn tấn)

Cả nƣớc

146,6

1.211,3

150,8

1.318,5

148,5

1.390,6

22,8

195,1

27,0

247,0


26,1

241,9

38,1

239,1

38,9

256,3

37,7

251,0

55,4

330,7

53,9

340,6

49,6

313,8

14,2


279,4

14,9

307,1

18,7

410,5

Đồng bằng
sông Hồng
Trung du và
miền núi phía
Bắc
Bắc Trung Bộ
và Duyên hải
miền Trung
Đồng bằng
sông Cửu Long

(Tổng cục thống kê, bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn, 2016)
Thị trƣờng tiêu thụ khoai lang của Việt Nam chủ yếu là xuất tiểu ngạch sang
Trung Quốc. Việc xuất khẩu này không có hợp đồng chắc chắn và luôn có sự thay đổi
về quy cách sản phẩm nên việc sản xuất của nông dân cũng chỉ là tự phát do không
nắm đƣợc yêu cầu của thị trƣờng tiêu thụ và thiếu thông tin về giá cả nên nhiều khi bị
thƣơng nhân ép giá.
Trong 11 tháng năm 2015, giá khoai lang có sự biến động rất mạnh. Cụ thể giá
khoai lang xuất khẩu bình thƣờng ở mức 130.000 - 150.000 /tạ (1 tạ = 60kg), tháng 7 8/2015 chỉ còn 80.000 - 100.000 đồng/tạ nhƣng không ai mua khiến hàng loạt hộ trồng

khoai ở các tỉnh lỗ nặng, không muốn thu hoạch khoai hoặc tiếp tục trồng khoai vụ
mới. (Cục quản lý giá, 2015)
Qua tình hình trên có thể thấy tình hình sử dụng khoai lang (đặc biệt là khoai
lang trắng) trong nƣớc vẫn còn rất ít và chủ yếu chỉ để ăn tƣơi hoặc làm thức ăn gia súc,

4


Đồ án tốt nghiệp
việc sử dụng khoai lang để chế biến thành sản phẩm công nghiệp hầu nhƣ chƣa có hoặc
rất ít.
2.1.3. Cấu tạo:
Khoai lang là một loại rễ củ, rễ bên đã biến đổi, phình to ra với chức năng của
một cơ quan lƣu trữ các chất dinh dƣỡng. Vì thế, về nguồn gốc nó khác với thân củ,
nhƣng chức năng và bề ngoài thì tƣơng 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 lƣợng củ, gồm những tế bào có chứa sắc tố, cấu
tạo chủ yếu là cellulose và hemicellulose.
Tác dụng: Làm giảm các tác động từ bên ngoài, hạn chế sự bay hơi nƣớc 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 lƣợng tinh bột ở vỏ cùi ít hơn ở thịt củ.
Thịt củ: đƣợc cấu tạo do nhiều tế bào màng mỏng. Giữa các tế bào có nhiều ống
mau dẫn, là nơi chứa nhiều nƣớc, dễ bị biến chất, bị vi sinh và bọ hà phá hại.

Vỏ ngoài
Vỏ cùi
Thịt củ

Hình 2.2. Cấu tạo củ khoai lang

2.1.4. Thành phần hóa học:
Khoai lang là loại củ không có lõi. Cuống củ nối với thân cây có hệ xơ chạy dọc
theo củ, có khi kéo dài đến hết củ tạo thành rễ đuôi củ. Củ khoai lang có vỏ mỏng,
chứa chủ yếu là cellulose, có các chất sắc tố. Thịt củ nằm trong củ chứa các tế bào nhu
mô. Trong các tế bào này chủ yếu là tinh bột, ngoài ra còn một số chất khác: Hợp chất
chứa nitơ, các nguyên tố vi lƣợng...

5


Đồ án tốt nghiệp
Thành phần cụ thể có trong bảng 2.3.
Bảng 2.3. Thành phần hóa học của khoai lang:
Thành phần hóa học

Khoai lang tƣơi

Khoai lang khô
(3,5kg tƣơi cho 1kg khô)

Chất khô (%)

30,54

88,0

Protein (%)

1,54


4,51

Chất béo (%)

0,33

0,96

Carbonhydrat (%)

27,04

79,3

Xơ thô (g)

0,88

2,58

Canxi (g)

0,03

0,11

Photpho (g)

0,07


0,20

Sắt (mg)

0,61

2,31

Kẽm (mg)

0,30

0,88

Đồng (mg)

0,15

0,44

Mangan (mg)

0,26

0,76

Selen (mg)

0,60


1,76

Vitamin B1 (mg)

0,05

0,145

Vitamin B2 (mg)

0,05

0,145

Vitamin C (mg)

23

66,7

Khoai lang chứa nhiều enzym xúc tác cho quá trình cắt mạch hay tổng hợp riêng
lẻ trong tế bào củ. Trong đó enzym gây ảnh hƣởng rất lớn đến chất lƣợng củ khoai lang
trong quá trình bảo quản là enzym amylaza. Enzym amylaza bao gồm  - amylaza và 
- amylaza. Trong đó  - amylaza có khả năng phân cách ngẫu nhiên mối liên kết 1 - 4
glucosit thủy phân tinh bột chủ yếu tạo thành một lƣợng dextrin nhỏ và một lƣợng
không nhiều mantose và glucosea.  - amilaza thủy phân tinh bột chủ yếu tạo mạch
mantose và một lƣợng nhỏ dextrin phân tử lớn. Do vậy, mức độ hoạt động của enzym
amylaza là một chỉ tiêu quan trọng ảnh hƣởng đến chất lƣợng củ khoai lang trong bảo
quản cũng nhƣ trong chế biến. Ngoài enzym amylaza còn có enzym polyphenol


6


Đồ án tốt nghiệp
oxydase cũng gây ảnh hƣởng đến chất lƣợng cảm quan, màu sắc và các sản phẩm từ củ
khoai lang. (TS. Nguyễn Viết Hƣng và cộng sự, 2010)
Khoai lang còn chứa nhiều xơ tiêu hoá. Nhóm xơ tiêu hoá bao gồm các hợp chất
pectin, hemixenlulose và xenlulose. Xơ tiêu hoá có khả năng làm giảm các bệnh ung
thƣ, các bệnh đƣờng tiêu hoá, đái đƣờng, tim mạch (Collins W.W, 1985).
2.1.5. Giá trị dinh dưỡng và ứng dụng của khoai lang trong cuộc sống
Khoai lang rất giàu vitamin C. Nghiên cứu cho thấy trong 200mg khoai lang có
chứa tới 39,2 mg vitamin C. Nhƣ vậy, chỉ với một củ khoai lang nhỏ đã có thể cung
cấp tới gần một nửa nhu cầu vitamin C hàng ngày. Ngoài ra trong khoai lang cũng
chứa một lƣợng đáng kể các vitamin nhóm B nhƣ vitamin B6, B1, B3, B2 và một
lƣợng nhỏ vitamin E.
Khoai lang đƣợc coi là thực phẩm giúp giảm cân do khả năng sinh năng lƣợng
thấp (86 kcal/100g) đồng thời khi ăn nhanh tạo cảm giác no bụng nên giúp hạn chế
thức ăn ăn vào. Khoai lang không chứa rất ít chất béo và không chứa cholesterol nên
hạn chế đƣợc tiến trình tạo thành mỡ và chất béo trong cơ thể.
Một số nghiên cứu cho thấy khoai lang trắng mọc ở vùng đồi núi có khả năng
giúp ổn định đƣờng huyết và giảm tình trạng kháng insulin. Hơn nữa chỉ số đƣờng
huyết của loại khoai này tƣơng đối thấp (GI=45) nên đây là thực phẩm tốt cho bệnh
nhân đái tháo đƣờng. Chiết suất Caiapo từ khoai lang trắng đã đƣợc Nhật Bản điều chế
thành dƣợc phẩm bổ sung dành cho bệnh nhân tiểu đƣờng (Phan Kim Phụng, 2013).
Lƣợng chất xơ cũng nhƣ lƣợng carbohydrat phức tạp trong khoai lang khá lớn
(20,1g/100g) giúp nhuận tràng, giảm táo bón.
Mới đây, ngƣời ta còn nhận thấy khả năng chống oxy hóa của một số loại
protein (thƣờng đƣợc nói đến nhƣ là các protein dự trữ ở rễ cây) trong khoai lang. Một
số các protein đƣợc nghiên cứu của khoai lang chƣa đƣợc gọi tên mà chỉ gọi đơn giản
là 33 kDa TI có hoạt tính chống oxy hóa bằng 1/3 glutathione – một trong những hợp

chất có hoạt tính chống oxy hóa cao nhất trong cơ thể.
Nhờ có chứa các chất chống oxy hóa (vitamin C, -caroten) khoai lang còn là
một loại thực phẩm chống viêm tốt giúp loại bỏ các vấn đề về hô hấp, viêm xƣơng
khớp… (Phan Kim Phụng, 2013).

7


Đồ án tốt nghiệp
2.1.6. Cơ chế biến màu của nguyên liệu:
Trên bề mặt nguyên liệu (nhƣ rau, củ, quả…) có chứa các enzyme oxy hóa có
tác dụng nhƣ một chất xúc tác, đƣa oxy của không khí tác dụng với những thành phần
khác của rau quả, quá trình này khiến cho một số vitamin bị phân hủy (đặc biệt là
vitamin C), làm biến đổi chất màu và tannin, làm cho nguyên liệu chuyển sang màu
nâu sẫm.
Sự hóa nâu do enzyme là một trong những phản ứng tác động nghiêm trọng đối
với nhiều loại trái cây và rau của quả, đặc biệt là giống nhiệt đới và cận nhiệt đới.
Ngƣời ta ƣớc tính rằng hơn 50% tổn thất là kết quả của enzyme gây nâu hóa (Whitaker
và Lee, 1995).
Những sự tổn thất này ảnh hƣởng không nhỏ năng suất cũng nhƣ chất lƣợng
của các loại thực phẩm đƣợc chế biến từ những nguyên liệu trên.
 Các cơ chất của polyphenol oxidase

Hình 2.3. Cấu trúc của vài hợp chất polyphenol trong tự nhiên

8


Đồ án tốt nghiệp
Cơ chất của enzyme phenolase là các hợp chất phenol. Phenol là hợp chất có

vòng thơm có nhóm hydroxyl gắn trực tiếp vào vòng benzen hay vòng bezonoid. Sự
hiện diện của các nhóm hydroxyl ảnh hƣởng đến tính chất vật lý của phenol. Các
nhóm hydroxyl này hình thành liên kết hidro với các phenol khác và với nƣớc, do
đó phenol có nhiệt độ sôi cao và hòa tan trong nƣớc tốt hơn các hydrocacbon có cùng
trọng lƣợng phân tử.
Dựa vào đặc trƣng của khung cacbon các hợp chất phenol đƣợc chia thành 3
nhóm chính : Nhóm hợp chất phenol C6 - C1 (axit malic), nhóm hợp chất phenol
C6 - C3 (axit cafeic) và nhóm hợp chất phenol C6 - C3 - C6 (catechin và flavonoid).
Khả năng phản ứng tạo màu mạnh hay yếu phụ thuộc vào cấu trúc của phenol cũng
nhƣ nguồn enzyme xúc tác phản ứng oxi hóa các phenol này. Các polyphenol có
chứa gốc pyrocatechin hoặc pyrogalic nên chúng có thể tham gia vào các phản ứng
oxi hóa - khử, phản ứng cộng và phản ứng ngƣng tụ.
 Cơ chế phản ứng:
- Cơ chất là monophenol: Phản ứng xảy ra gồm hai bƣớc
Đầu tiên monophenol bị hydroxyl hóa tạo thành dạng o-diphenol tƣơng ứng,
enzyme thể hiện hoạt tính cresolase.
Tiếp theo o-diphenol bị oxy hóa tạo thành o-quinone nhờ tác dụng của hoạt tính
catecholase.
- Cơ chất là diphenol: Catechol là một o-diphenol dễ dàng bị tấn công bởi
enzyme phenolase bằng hoạt tính catecholase.

Hình 2.4. Phản ứng tạo thành quinone từ catechol
( Nguyễn Thị Thu Thủy, 2010)

9


Đồ án tốt nghiệp
Sự tạo thành quinone tùy thuộc vào enzyme và oxygen. Khi phản ứng này đã
xảy ra thì các phản ứng tiếp theo sẽ không cần sự hiện diện của enzyme, các phản

ứng tạo thành chất màu sẽ bắt đầu từ quinon:
Phản ứng đầu tiên là hydroxyl hóa o-quinon tạo thành trihydroxybenzen:

Hình 2.5. Phản ứng hydroxyl hóa o-quinone
( Nguyễn Thị Thu Thủy, 2010)
Sản phẩm trihydroxybenzen tiếp tục phản ứng với o-quinon để thành lập
hydroxyquinones.

Hình 2.6. Phản ứng hydroxyl hóa o-quinone
( Nguyễn Thị Thu Thủy, 2010)
Hydroquinone xảy ra sự đa phân hóa, ngƣng tụ oxy tạo thành hợp chất polymer
có màu.
Sản phẩm cuối cùng của sự oxy hóa do phenolase thƣờng có màu nâu, màu đen
hoặc các gam màu trung gian nhƣ hồng, đỏ nâu, xanh đen…gọi chung là melanin hay
flobafen.
Sự biến màu của khoai lang sau khi gọt vỏ và cắt cũng xảy ra theo cơ chế trên.
Các polyphenol chủ yếu trong khoai lang đó là tanin, axit chlorogenic, axit caffeic và
caffeylamide.

10


Đồ án tốt nghiệp
2.1.7. Phương pháp khống chế sự hóa nâu:
2.1.7.1. Sử dụng nhiệt
Tác dụng nhiệt độ trên thực phẩm trong một thời gian vừa đủ sẽ có thể vô hoạt
đƣợc enzyme phenolase và nhiều enzyme hiện diện khác. Nhiệt đƣợc sử dụng trong
các quá trình nhƣ chần, thanh trùng, bảo quản lạnh… Tuy nhiên, trong một số trƣờng
hợp, rau quả khi xử lý ở nhiệt độ cao thƣờng bị biến đổi về màu sắc, mùi vị, cấu trúc
không thích hợp (Nguyễn Thị Thu Thủy, 2010).

2.1.7.2. Loại oxy
Ngƣời ta có thể sử dụng một trong các biện pháp sau để loại oxy:
Nhúng, ngâm nguyên liệu trong nƣớc do đó hạn chế sự tiếp xúc với oxy.
Phƣơng pháp này cũng đƣợc dùng trong chế biến khoai tây qui mô lớn. Tuy nhiên,
phƣơng pháp này còn có rất nhiều bất lợi. Rau quả sẽ tiếp tục bị hóa nâu lại nếu tiếp
xúc với oxy không khí. Khi áp dụng phƣơng pháp này cũng cần phải chú ý đến cấu trúc
và mùi vị của rau quả nếu phải ngâm nƣớc trong thời gian dài. Sự loại oxygen khỏi mô
rau quả có thể dẫn đến trạng thái chuyển hóa yếm khí nếu sản phẩm ngâm một thời
gian quá dài gây ra các chất chuyển hóa không bình thƣờng và làm mô bị hỏng.
Xử lý acid ascorbic trên bề mặt nguyên liệu nhƣ trƣờng hợp của nƣớc táo trƣớc
khi đông lạnh. Acid ascorbic sẽ dùng oxy trên bề mặt trong phản ứng tự oxy hóa hình
thành một rào cản ngăn cản sự oxy hóa các hợp chất phenol của nguyên liệu.
Đóng gói chân không trong một bao bì kín. Một số loại rau quả lƣợng oxy có
sẵn trong các mô quan trọng không thể xử lý trên bề mặt một cách đơn giản. Ngƣời ta
dùng chân không để chuyển oxy của mô trong nƣớc siro để dịch thay chỗ của không
khí đƣợc lấy ra. Đƣờng ngoài tác dụng làm ngọt cũng có tác dụng làm giảm nồng độ
oxy hòa tan trong môi trƣờng và tốc độ khuếch tán oxy trong không khí và mô trái.
2.1.7.3. Sự ức chế bởi muối:
Phƣơng pháp ức chế này đối với phenolase đƣợc sử dụng giới hạn đối với trái
cây gọt vỏ để chế biến. Mô hình cho thấy ở nồng độ 0,1% NaCl cho thấy có hiệu ứng
ức chế sự hóa nâu của hỗn hợp 0,4% chlorogenic acid ở pH = 5 và phenolase từ táo.
2.1.7.4. Sự metyl hóa cơ chất của phenolase:

11


Đồ án tốt nghiệp
Khi metyl hóa có enzyme các cơ chất có cấu tạo o-dihydroxyl có thể ngăn chặn
phản ứng hóa nâu do phenolase. Ngƣời ta dùng chất cho nhóm metyl nhƣ Sadenosylmethionine tác dụng với o-diphenol dƣới tác dụng xúc tác của enzyme tự
nhiên meta-o-methyl transferase để metyl hóa các cơ chất này:

S-adenosylmethionin
Catechol

guaiacol

Cafeic acid

ferulic acid

Chlorogenic

3-feruloyquinic acid

Việc methyl hóa đƣợc tiến hành bằng cách ngâm nguyên liệu trong một dung
dịch có pH kiềm nhẹ chứa enzyme và chất methyl. Nguyên liệu thực phẩm đƣợc giữ
trong điều kiện yếm khí ở 20 ÷ 40oC trong thời gian từ 3 phút đến 5 giờ để ổn định
màu. Tiếp đó, đem rửa và khôi phục pH tự nhiên. Phƣơng pháp này làm cho rau quả
chống sự hóa nâu mà không ảnh hƣởng đến mùi vị và cấu trúc tự nhiên.
Sử dụng các acid: Phƣơng pháp này đƣợc sử dụng rộng rãi trong để khống chế
sự hóa nâu có enzyme. Các acid thƣờng dùng là các acid có tự nhiên trong mô nhƣ:
citric, malic, phosphoric, và ascorbic acid. Các acid hạ thấp pH của mô và do đó giảm
tốc độ phản ứng hóa nâu. pH tối thích của phenolase nằm trong khoảng 6 ÷ 7, khi hạ
thấp pH đến 3 enzyme hầu nhƣ không còn hoạt động.
Acid malic cũng tỏ ra rất hiệu quả trong việc ức chế phenolase trong nƣớc táo.
Acid Ascorbic cũng ức chế phenolase. Chất này không có hƣơng vị ở nồng độ
thƣờng dùng, không hoạt động ăn mòn kim loại, thêm vào đó nó có giá trị vitamin.
(TS.Trần Thanh Trúc, 2008)
2.1.8. Cơ chế ngăn các phản ứng biến màu của các hóa chất:
Nhiều nghiên cứu đã tập trung vào việc ức chế hoặc ngăn chặn hoạt động
oxidase polyphenol trong thực phẩm. Kỹ thuật và cơ chế khác nhau đã đƣợc phát triển

trong những năm qua để kiểm soát các hoạt động enzyme không mong muốn. Những
kỹ thuật này cố gắng để loại bỏ một hoặc nhiều thành phần thiết yếu (oxy, enzyme, Cu,
hoặc chất nền) từ phản ứng.
Một phƣơng pháp hiệu quả để ngăn chặn phản ứng hóa nâu đó là sử dụng các
chất ức chế.

12


Đồ án tốt nghiệp
Enzyme polyphenol oxidase là một tetramer có bốn nguyên tử đồng. Việc loại
bỏ đồng sẽ làm thay đổi cấu trúc của enzyme PPO, từ đó làm mất khả nắng xúc tác của
nó và làm hạn chế sự sẫm màu do tác dụng của enzyme . Cách hiệu quả nhất trong việc
loại bỏ đồng là dùng các chất tạo phức.
Acid citric là tác nhân tốt nhất trong việc tạo cầu nối với Cu2+ trong trung tâm
hoạt động của enzyme PPO bên trong các loại trái cây và rau quả, có tác dụng ức chế
hoạt động của enzyme PPO. Sự ức chế của PPO do acid citric hoạt động tạo cầu nối
với trung tâm hoạt động của enzyme PPO. Acid Citric tạo môi trƣờng acid mạnh với
pH thấp có tác dụng ức chế hoạt tính PPO hoạt động mạnh ở pH 5÷7.
NaCl là một tác nhân oxi hóa mạnh, ion Cl- có khả năng phản ứng với đồng
trong trung tâm hoạt động của PPO. Mặt khác, dƣới tác dụng của NaCl, chất o-quinone
bị chuyển lại thành o-diphenol nhƣ trạng thái xuất phát, ở đó NaCl dạng khử bị khử
thành dạng oxy hóa và do đó ức chế phản ứng hóa nâu.
Natri Sunfit (Na2SO3) khi vào nƣớc sẽ phân ly ra ion sunfit cạnh tranh oxy với
PPO hạn chế đƣợc phản ứng hóa nâu giữ cho màu sắc sản phẩm ít bị biến màu.
Canxi hydroxit (Ca(OH)2) khi vào nƣớc sẽ phân ly thành ion Ca2+ tạo thành cầu
nối với trung tâm hoạt động của enzyme PPO từ đó làm thay đổi cấu trúc và ức chế
hoạt động của enzyme PPO. Ngoài ra enzyme PPO bị vô hoạt trong môi trƣờng kiềm
pH > 8 nên Ca(OH)2 là tác nhân ức chế phản ứng hóa nâu trong thực phẩm. (TS.Trần
Thanh Trúc, 2008)

2.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc:
2.2.1. Trong nước:
Tháng 8/2011, Giảng viên Ngô Đình Diễm đã tiến hành “Nghiên cứu sản xuất
bánh cookie trà xanh”. Kết quả là hàm lƣợng bột trà xanh khác nhau cho ra sản phẩm
có màu sắc, mùi vị khác nhau. Cụ thể với hàm lƣợng trà xanh là 3% sản phẩm bánh tạo
thành có màu sắc và mùi vị tốt nhất. Khi tiến hành đánh giá cảm quan với phép thử
đánh giá chất lƣợng, bánh đạt điểm chất lƣợng là 16,68 còn với phép thử cho điểm thị
hiếu sản phẩm đạt 7,78/9.

13


Đồ án tốt nghiệp
Tháng 6 năm 2012, KS. Nguyễn Thái Thanh Trúc cùng ThS. Ngô Đình Hoàng
Diễm đã tiến hành “Nghiên cứu bánh từ bột khoai mỡ”. Kết quả là tỷ lệ phối trộn bột
khoai/bột mì, thời gian hấp khác nhau thì cho ra sản phẩm có cấu trúc, màu sắc khác
nhau. Cụ thể với tỷ lệ phối trộn bột khoai/bột mì là 0,75:1,25 và thời gian hấp là 15
phút cho ra sản phẩm bánh có cấu trúc mà màu sắc đẹp nhất. Khi tiến hành đánh giá
cảm quan với phép thử cho điểm thị hiếu, sản phẩm đƣợc ngƣời tiêu dùng chấp nhận
với mức độ ƣa thích là 7,56/9.
Năm 2013, Huỳnh Thị Thu Vân - Đại học Cần Thơ đã tiến hành “Khảo sát ảnh
hƣởng của tỷ lệ bột khoai lang tím so với bột mì bổ sung vào trong khối bột nhào đông
lạnh đến cấu trúc, thể tích và giá trị cảm quan của sản phẩm” ở các tỷ lệ bổ sung 20%,
30%, 40% và 50%. Kết quả cho thấy khi bổ sung hỗn hợp khoai lang tím 40% cho thể
tích bánh có sự cải thiện rõ rệt, có khuynh hƣớng nở cao hơn so với mẫu không bổ
sung khoai và sản phẩm đƣợc đánh giá cảm quan cao với màu tím tự nhiên của khoai
lang, kết hợp với hƣơng vị thơm ngon của sản phẩm bánh mì khoai lang tím.
2.2.2. Ngoài nước:
Năm 2013, AbayomiH, OreanyaT và Rashee của Tạp chí Quốc tế sinh học, sinh
học phân tử, Nông nghiệp, Thực phẩm tiến hành “Nghiên cứu các đặc tính chất lƣợng

của bánh cookie đƣợc sản xuất từ hỗn hợp bột khoai lang và bột đậu nành”. Kết quả là
hàm lƣợng Protein, chất béo và tro tăng lên từ 13,8%

 21,7%

khi tỷ lệ bột đậu nành

tăng từ 1,22%  5% và đạt 25% khi tỷ lệ bột đậu tƣơng từ 2,2%  2,57%. Độ ẩm của
cookie đạt 3,42% khi thay thế bằng 30% bột khoai lang. Ngoài ra, các thí nghiệm đánh
giá cảm quan còn cho thấy mức độ ƣa thích của ngƣời tiêu dùng không thay đổi khi
thay thế bằng 50% bột khoai lang và 20% bột đậu tƣơng lên men.
Năm 2014, Norhidayah, Noorlaila và Nur Fatin Izzati của Tạp chí quốc tế về
nghiên cứu thực phẩm số 21(6): 2133-2139, đã “Nghiên cứu về cấu trúc và hƣơng vị
của bánh cookie bằng cách thay thế một phần bột mì bằng bột chuối xanh”, nghiên cứu
đã khảo sát tỉ lệ bột mì thay thế bằng bột chuối là 25% và 50%. Kết quả nghiên cứu
cho biết tỉ lệ bột chuối đƣợc bổ sung vào sản phẩm bánh cookie tốt nhất là 25%.
Tháng 12/2015, Iorfa Abraham Sengev đã “Nghiên cứu về các tính chất vật lý,
hóa học và đánh giá cảm quan của bánh cookies từ khoai lang và bột xoài Mesocarp”.

14


Đồ án tốt nghiệp
Cookies đƣợc chuẩn bị từ hỗn hợp của 90:10, 80:20, 70:30 và 60:40 bột khoai lang/bột
xoài mesocarp (MMF), với bánh chế biến từ 100% bột khoai lang (SPF) và 100% bột
mì (WF), đƣợc sản xuất với các thông số kỹ thuật giống nhau. Kết quả cho thấy độ ẩm,
chất béo, chất xơ, tro, các giá trị năng lƣợng cũng nhƣ hàm lƣợng β-Caroten tăng lên
đáng kể khi tỷ lệ nguyên liệu thay thế tăng. Các Protein thô tăng lên tỷ lệ thuận với tỷ
lệ bột xoài. Ngƣợc lại, hàm lƣợng Carbonhydrat giảm khi tỷ lệ nguyên liệu thay thế
tăng. Cookies đƣợc chế biến từ toàn bộ bột khoai lang đã đƣợc đánh giá cao hơn về

màu sắc (8,1), crispiness (8,8), hƣơng 7,9), cấu trúc (7,2), hƣơng vị (7,1) và sự chấp
nhận tổng thể (8,5) so với cookie làm hoàn toàn từ bột mì. Sự ƣa thích giảm khi tỷ lệ
bột xoài tăng lên. Cookies từ 60% bột khoai: 40% bột xoài đƣợc ƣa thích nhất.
Năm 2015, Herawati, Simanjuntak và Syamsir của tạp chí nghiên cứu thực
phẩm quốc tế 22: 684-690 nghiên cứu về tính chất hóa lý của cookie khoai lang có bổ
sung một số chất dinh dƣỡng. Khi đó cookie đƣợc bổ sung 1,25g vitamin C, 75mg sắt,
42 vitamin B12 mcg, 2000 mcg axit folic và 10,5 mg vitamin A mỗi 100 g cookie. Kết
quả cho thấy độ cứng của bánh tăng, hàm lƣợng vitamin A và C trong bánh đƣợc giữ
hơn 60% so với ban đầu còn axit folic và vitamin B12 giữ lại thấp hơn (dƣới 15%), sắt
giữ lại 100%.

15


Đồ án tốt nghiệp

CHƢƠNG III. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu:
3.1.1. Thời gian nghiên cứu:
Từ tháng 05/2016 đến tháng 08/2016.
3.1.2. Địa điểm nghiên cứu:
Phòng thí nghiệm của trƣờng Đại học Công nghệ TP HCM.
3.2. Vật liệu và phƣơng pháp nghiên cứu:
3.2.1. Vật liệu:
Nguyên liệu:
Khoai lang: Đƣợc mua tại xã Thạch Đỉnh - huyện Thạch Hà - tỉnh Hà tĩnh.
Bột mì: Sử dụng loại bột mì táo đỏ số 8% của công ty Interflour Việt Nam
Chỉ tiêu chất lượng: Chọn bột chủ yếu dựa vào chỉ tiêu cảm quan.
- Màu sắc: Trắng ngà hay trắng đặc trƣng của bột mì tự nhiên
- Mùi: Mùi bột tự nhiên, không hôi, mốc.

- Vị: Không có vị chua, đắng hoặc vị lạ
- Trạng thái: Bột mịn, không có sạn, sâu mọt, kim loại.
Đƣờng: Là thành phần quan trọng ảnh hƣởng rất lớn đến chất lƣợng đồng thời
có tác dụng điều chỉnh độ ngọt và hƣơng thơm của sản phẩm. Đƣờng sử dụng là đƣờng
RE, của công ty đƣờng Biên Hòa.
Chỉ tiêu hóa lý:
- Độ ẩm : 0,14%
- Đƣờng khử: 0,15%
- Độ axit (pH): 7
Chỉ tiêu cảm quan:
- Tinh thể màu trắng kích thƣớc tƣơng đối đồng đều, tơi khô, không vón cục.
- Mùi vị: Tinh thể hay dung dịch đƣờng trong nƣớc có vị ngọt, không có mùi lạ.
- Màu sắc: Tinh thể trắng, khi pha vào nƣớc cất cho dung dịch trong suốt.
Nƣớc: Đóng vai trò quan trọng ,giúp hình thành khối bột nhào và cấu trúc cứng
chắc của bánh sau khi nƣớng. Sử dụng nƣớc cấp sinh hoạt của hệ thống nƣớc thành phố.
Bơ : Sử dụng bơ Margarine Tƣờng An.

16


Đồ án tốt nghiệp
Baking powder: Sử dụng sản phẩm của cơ sở chế biến thực phẩm gia vị Kim
Nga.
Muối tinh: Sử dụng muối tinh cao cấp của cơ sở sản xuất muối Iốt – Gia vị Sài
Gòn.
Vanila: Sử dụng sản phẩm của cơ sở công ty TNHH Việt Ân
Trứng: Sử dụng trứng mua ở cơ sở Ba Huân.
Dụng cụ.
Bảng 3.1. Dụng cụ sử dụng cho nghiên cứu:
STT


Số lƣợng

Tên dụng cụ

1

Tủ sấy

2

2

Cân điện tử

2

3

Cân Nhơn hòa 500g

2

4

Máy xay sinh tố

1

5


Lò nƣớng

3

6

Máy đánh trứng

2

7

Chén

10

8

Tô

5

9

Muỗng

3

10


Đũa

3

11

Khuôn bánh

3

12

Bao nặn bánh

50

Hóa chất:
Hóa chất đƣợc sử dụng trong nghiên cứu bao gồm: Acid Citric (C6H8O7), NaCl,
Na2SO3 và CaO.

17


Đồ án tốt nghiệp
3.2.2. Quy trình dự kiến:
3.2.2.1. Quy trình dự kiến thử nghiệm sản xuất bột khoai lang:
Khoai lang

Xử lý màu


Rửa

Sấy

Xay
Rây

Bột

Hình 3.1. Quy trình dự kiến thử nghiệm sản xuất bột khoai lang

18