TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ sản XUẤT POTATO CHIPS và đề XUẤT 1 sản PHẨM mới

31 Hình 3.13: A: Mặt cắt ngang của một củ khoai tây với một lớp mỏng của vỏ vàmột nhóm các tế bào thịt với hạt tinh bột; B: Mặt cắt ngang của một dải khoai tây chiên với thịt củ phần bên

Điểm số

Tiêu chí Nội dung Bố cục Trình bày Tổng

Điểm

Nhận xét của giáo viên

-Kí tên Nguyễn Đặng Mỹ Duyên

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH

DANH MỤC BẢNG

MỞ ĐẦU 1

I TỔNG QUAN VỀ POTATO CHPS 2

1 Nguồn gốc, lịch sử 2

2 Khái niệm, phân loại 2

3 Đặc điểm 4

4 Tiêu chuẩn kiểm soát chất lượng 4

A Nguyên liệu 4

B Kiểm soát quy trình sản xuất 6

C Kiểm soát chất lượng Potato chips trước khi đóng gói 6

D Điều kiện bảo quản 8

5 Giá trị dinh dưỡng 8

6 Quy mô sản xuất công nghiệp 9

II NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT POTATO CHIPS 10

1 Khoai tây 10

A Thành phần hóa học trong khoai tây 11

1.1 Nước 12

1.2 Chất khô 12

1.3 Tinh bột 12

1.4 Đường 13

1.5 Pectin 14

1.6 Cellulose 14

1.7 Hemicellulose 14

1.8 Protein và các hợp chất chứa Nitơ 14

1.9 Lipid 15

1.10 Vitamin 15

1.11 Chất khoáng 15

1.12 Acid hữu cơ 15

1.13 Các glycosid (chất đắng) 16

1.14 Các chất màu 17

B Nơi sống và thu hoạch 17

C Thời vụ 17

D Tác dụng 18

E Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sản xuất khoai tây chiên 18

1.1 Giống khoai tây 18

1.2 Độ trưởng thành khi thu hoạch 18

1.3 Nhân tố trồng trọt 19

1.4 Hàm lượng đường khử và các thành phần khác 19

F Tiêu chuẩn chọn khoai tây 19

2 Phụ gia 20

A Shortening 20

B Gia vị 20

III QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT POTATO CHIPS 22

1 Thu hoạch, nhập liệu và phân loại khoai tây 24

A Thu hoạch, nhập nguyên liệu 24

B Phân loại khoai tây 25

2 Rửa và gọt vỏ 26

3 Cắt lát 28

4 Chần (rửa lát khoai tây) 29

5 Chiên 30

A Chiên bề sâu 31

B Chiên chân không 41

C So sánh chiên bề sâu & chiên chân không 45

6 Tách dầu 47

A Phương pháp chiên bể sâu 47

B Phương pháp chiên chân không 48

7 Làm nguội, phân loại 50

8 Tẩm gia vị 50

9 Đóng gói bao bì 51

IV SẢN PHẨM MỚI ĐƯỢC ĐỀ CỬ “KHOAI TÂY CHIÊN ĐA LỚP”53 1 Điểm mới của sản phẩm 53

2 Quy trình sản xuất 53

3 Ưu điểm của sản phẩm mới 54

KẾT LUẬN 55

TÀI LIỆU THAM KHẢO 56

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Khoai tây 2

Hình 1.2: Các loại Potato chips 3

Hình 1.3: Một số loại khoai tây của Mỹ 5

Hình 2.1: Các loại khoai tây (trắng, nâu, đỏ) 11

Hình 3.1: Quy trình sản xuất potato chips 22

Hình 3.2: Quy trình máy móc sản xuất potato chips 22

Hình 3.3: Quy trình sản xuất chips 23

Hình 3.4: Thu hoạch khoai tây từ trang trại 24

Hình 3.5: Giai đoạn phân loại khoai tây theo kích thước 26

Hình 3.6: Giai đoạn rửa, làm sạch khoai tây 27

Hình 3.7: Thiết bị cạo vỏ dạng bào mòn 27

Hình 3.8: Máy cắt lát khoai tây 29

Hình 3.9: Lưỡi cắt 29

Hình 3.10: Thiết bị rửa lát khoai tây 30

Hình 3.11: Công nghệ AirSweep® (làm ráo các lát khoai tây) 30

Hình 3.12: A: Sơ đồ mặt cắt ngang của một phần thực phẩm trong quá trình chiên bề sâu; B: Một mặt cắt ngang của lớp vỏ của một củ khoai tây chiên 31

Hình 3.13: A: Mặt cắt ngang của một củ khoai tây với một lớp mỏng của vỏ vàmột nhóm các tế bào thịt với hạt tinh bột; B: Mặt cắt ngang của một dải khoai tây chiên với thịt củ (phần bên trong và vỏ (phần bên ngoài) 32

Hình 3.14: Thiết bị chiên liên tục 38

Hình 3.15: Continuous Potato Chips Fryer 38

Hình 3.16: Hình ảnh quy trình chiên liên tục thực tế tại nhà máy sản xuất 39

Hình 3.17: Biểu đồ so sánh hàm lượng acrylamide sinh ra tại bề mặt trong quá trình chiên ở 150℃, 170℃, 190℃ trong 3,6 và 9 phút 41

Hình 3.18: Thiết bị chiên chân không gián đoạn 43

Hình 3.19: Sơ đồ quy trình của máy chiên chân không với cơ chế tách dầu 44

Hình 3.20: Thiết bị chiên chân không liên tục Qinhuangdao Tonghai Science &

Technology Development Co., Ltd 45

Hình 3.21: Thiết bị tách dầu dạng băng tải 48

Hình 3.22: Máy tách dầu dạng ly tâm 49

Hình 3.23: Sơ đồ quy trình của máy chiên chân không với cơ chế tách dầu 50

Hình 3.24: Thiết bị thùng quay phối trộn gia vị 51

Hình 3.25: Giai đoạn định lượng bao gói sản phẩm 52

Hình 3.26: Giai đoạn định lượng đóng gói sản phẩm 53

Hình 4.1: Quy trình chế biến khoai tây đa lớp 53

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Các loại khoai tây Mỹ dùng để sản xuất chips 5

Bảng 1.2: Biện pháp giảm acrylamid ở từng giai đoạn sản xuất 7

Bảng 1.3: Giá trị dinh dưỡng trong 100g potato chips 8

Bảng 2.1: Phân loại khoai tây 11

Bảng 2.2: Thành phần hóa học trung bình của khoai tây (%) 12

Bảng 2.3: Thành phần chất khoáng gồm các cấu tử sau (Theo % chất khô của tro) 15

Bảng 2.4: Chỉ tiêu chất lượng chung cho các sản phẩm của Shortening 20

Bảng 2.5: Chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản của bột sữa gầy 21

Bảng 2.6: Chỉ tiêu chọn muối 22

Bảng 3.1: Thông số kỹ thuật một số thiết bị chiên chân không gián đoạn 43

Bảng 3.2: Bảng so sánh giữa phương pháp chiên bể sâu liên tục & phương pháp chiên chân không 46

Bảng 3.3: Chỉ tiêu cảm quan của Potato chips 47

MỞ ĐẦU

Snack có nghĩa là “bữa ăn nhẹ, thực phẩm dùng giữa bữa ăn chính hay thức

ăn nhanh” Vì vậy, các loại khoai tây chiên, bắp nổ, các món ngũ cốc ăn liềndùng cho bữa sáng, các món bánh mặn dùng vào giữa buổi, trái cây sấy khô, cácloại đậu chiên hoặc các loại khô làm từ thịt bò, tôm đều được xem là snack.Sản phẩm snack được đóng gói trong mấy túi nhỏ, dễ vận chuyển và có thể ănngay sau khi mở bao bì Snack đa dạng về chủng loại và phong phú về hương vị

Vì vậy có nhiều cách phân loại snack Dựa vào thành phần nguyên liệu chính,snack có thể sản xuất từ khoai tây, bắp, gạo hoặc các loại hạt khác, trái cây, rau

củ và cả thịt, thủy hải sản Dựa vào phương pháp chế biến, snack có thể giảm

ẩm bằng cách chiên, sấy, qua ép đùn hay nướng Dựa vào vị, snack được chiathành nhóm có vị mặn, vị ngọt, vị chua, vị tự nhiên…Dựa vào hình dạng củabánh, snack có các dạng phẳng, gọi là “chip” hay “flake”, dạng phồng gọi là

“puff” và dạng sợi gọi là “stick” hay “shred” Sản phẩm snack khoai tây baogồm: snack dạng lát mỏng (chip) hay snack dạng phồng (puffed) với nhiều hìnhdạng khác nhau có sử dụng công nghệ ép đùn áp suất cao (1 trục hay 2 trục).Được sự phân công và dưới sự hướng dẫn của cô Th.S Nguễn Đặng Mỹ Duyên,nhóm em sẽ nghiên cứu về đề tài “ Tìm hiểu công nghệ sản xuất sản phẩmpotato chips và đề xuất 1 sản phẩm mới”, trong bài báo cáo này, nhóm sẽ trìnhbày và giải thích rõ nguyên lý làm việc của từng giai đoạn trong quy trình sảnxuất potato chips, đồng thời nhóm em cũng sẽ đưa ra ý tưởng về sản phẩm mớilàm từ khoai tây và đưa ra những ưu điểm của sản phẩm mới so với sản phẩmchips thông thường trên thị trường tiêu thụ hiện nay

Nội dung đề tài gồm: 4 phần

I Tổng quan về potato chips

II Nguyên liệu sản xuất potato chips

III Quy trình công nghệ sản xuất potato chips

IV Sản phẩm mới được đề cử “Khoai tây chiên đa lớp”

sẽ xếp hàng hàng giờ để mua “chip Saratoga” Hơn 150 năm sau, món ăn củaCrum đã trở nên nổi tiếng hơn nữa Ngày nay, người Mỹ tiêu thụ khoảng 1,5 tỷpound khoai tây chiên mỗi năm.

Hình 1.1 Khoai tây

2 Khái niệm, phân loại

Potato chips: Là những miếng khoai tây thái mỏng đã được chiên giòn hoặcnướng cho đến khi giòn Khoai tây lát mỏng thường được phục vụ như một món

ăn nhẹ, món ăn phụ hoặc món khai vị Những miếng khoai cơ bản được chế biến

và tẩm ướp muối; những loại khác thêm vào được sản xuất bằng cách sử dụngcác hương liệu và thành phần khác nhau bao gồm các loại thảo mộc, gia vị, phomát, hương vị tự nhiên khác, hương vị nhân tạo và phụ gia.

Phân loại: 4 yếu tố

 Dựa vào thành phần nguyên liệu chính, snack có thể sản xuất từ khoai tây,bắp, gạo hoặc các loại hạt khác, trái cây, rau củ và cả thịt, thủy hải sản

 Dựa vào phương pháp chế biến, snack có thể giảm ẩm bằng cách chiên,sấy, qua ép đùn hay nướng

 Dựa vào vị, snack được chia thành nhóm có vị mặn, vị ngọt, vị chua, vị tựnhiên

 Dựa vào hình dạng của bánh, snack có các dạng phẳng, gọi là “chip” hay

“flake”, dạng phồng gọi là “puff” và dạng sợi gọi là “stick” hay “shred”.Sản phẩm snack khoai tây bao gồm: snack dạng lát mỏng (chip) hay snackdạng phồng (puffed) với nhiều hình dạng khác nhau có sử dụng công nghệ épđùn áp suất cao (1 trục hay 2 trục)

Hình 1.2: Các loại Potato chips

4 Tiêu chuẩn kiểm soát chất lượng

Kiểm tra vị của mỗi mẻ trong suốt quá trình sản xuất, thường với tần suấtmỗi lần mỗi giờ Người kiểm sẽ kiểm tra hương vị của khoai tây chiên về vị mặn,gia vị, độ ẩm, màu sắc, và hương vị tổng thể Màu sắc được so sánh trên cácbiểu đồ hiển thị màu chấp nhận được

Giữ cho các lát khoai tây được nguyên vẹn là mục tiêu chính của các nhà sảnxuất khoai tây chiên Các công ty đã thiết lập các biện pháp bảo vệ tại các điểmkhác nhau trong quy trình sản xuất để giảm mức độ phá vỡ

Độ cao mà các lát khoai rơi từ băng tải xuống nồi chiên giảm Băng tải nhựa

đã được thay thế bằng lưới băng tải rộng với chất liệu thép không gỉ Nhữngđiều này chỉ cho phép những miếng khoai tây lớn hơn di chuyển đến nồi chiên,còn lại những miếng khoai tây nhỏ hơn rơi qua lưới

A Nguyên liệu

Giống khoai tây có thể ảnh hưởng đến sản lượng và chất lượng của chips.Mỗi giống có xu hướng phát triển về hàm lượng chất khô khác nhau Chọnnhững củ khoai tây đã trưởng thành vì chúng có khối lượng lớn hơn và tỉ lệ chothành phẩm cao hơn so với khoai tây chưa trưởng thành hoàn toàn Ngoài ra, cầnchú ý đến màu sắc của chip, chip màu nâu đậm sẽ không được người tiêu dùng

ưa chuộng Sự tăng màu nâu đậm do phản ứng giữa đường khử với amino acid.Khoai tây thường chứ 0.1- 0.2% đường khử (theo khối lượng củ tươi), lượngđường khử lớn làm cho sản phẩm bị tối màu và không hấp dẫn

Hình 1.3: Một số loại khoai tây Mỹ

Bảng 1.1: Các loại khoai tây Mỹ dùng để sản xuất chips

Đầu tiên, khi khoai tây được giao đến nhà máy sản xuất, cần kiểm tra điềukiện của xe và khoai tây.

 Xe có sạch và điều kiện có đủ tốt hay không

 Kiểu tra điều kiện khoai tây (do bảo quản lạnh đông, mất mùi thơm, sạchđất cát,…)

Lựa chọn khoai tây có khối lượng riêng lớn vì sẽ thu được sản lượng lớn hơn

và sản phẩm hấp thụ dầu trong quá trình chiên thấp hơn

Lựa chọn khoai tây có hàm lượng đường thấp

Bảo quản khoai tây ở nhiệt độ và điều kiện thích hợp cho việc hàm lượngđường khử đến mức thấp nhất

Hạn chế sự nảy mầm của khoai tây

B Kiểm soát quy trình sản xuất

Kiểm tra xem khoai tây có được rửa kĩ không chỉ để đảm bảo về vệ sinh màcòn ngăn ngừa sạn, đất cát,… tránh gây hư hỏng cho thiết bị và ảnh hưởng tớiquá trình cắt (loại bỏ đất cát bằng cách thả khoai tây nước, đất đá chìm xuốngcòn khoai tây nổi lên)

Rửa để loại làm sạch nguyên liệu, loại bỏ thuốc bảo vệ thực vật, thuốc trừsâu, giảm sự nhiễm bẩn vi sinh vật,…

Sau quy trình rửa, kiểm tra lại lượng khoai tây để loại bỏ những vật lạ vànhững củ bị hư hỏng, khuyết tật

Cắt tỉa khoai tây để loại bỏ lớp vỏ, những khuyết tật

Cắt lát để chuẩn bị cho quá trình chiên (Các chất dinh dưỡng sẽ thoát rangoài, xảy ra hiện tượng oxi hóa các hợp chất màu như polyphenol, tuy nhiên dotốc độ cắt nhanh nên các phản ứng này xảy ra không đáng kể.)

Rửa lại khoai để loại bỏ tinh bột và ngăn các lát khoai tây dính nhau trongquá trình chiên

Có thể chần qua khoai tây để tạo màu đồng đều hơn và giảm bớt lượngđường trong khoai

C Kiểm soát chất lượng Potato chips trước khi đóng gói

Kiểm tra vị của mỗi mẻ trong suốt quá trình sản xuất, thường với tần suấtmỗi lần mỗi giờ Người kiểm sẽ kiểm tra hương vị của khoai tây chiên về vị mặn,gia vị, độ ẩm, màu sắc, và hương vị tổng thể Màu sắc được so sánh trên cácbiểu đồ hiển thị màu chấp nhận được.

Giữ cho các lát khoai tây được nguyên vẹn là mục tiêu chính của các nhà sảnxuất khoai tây chiên Các công ty đã thiết lập các biện pháp bảo vệ tại các điểmkhác nhau trong quy trình sản xuất để giảm mức độ phá vỡ

Độ cao mà các lát khoai rơi từ băng tải xuống nồi chiên giảm Băng tải nhựa

đã được thay thế bằng lưới băng tải rộng với chất liệu thép không gỉ Nhữngđiều này chỉ cho phép những miếng khoai tây lớn hơn di chuyển đến nồi chiên,còn lại những miếng khoai tây nhỏ hơn rơi qua lưới

Bảng 1.2: Biện pháp giảm acrylamid ở từng giai đoạn sản xuất

D Điều kiện bảo quản

Bảo quản ở môi trường khô ráo, thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp từ mặttrời và hóa chất Sử dụng ngay sau khi bóc vì nếu để lâu ngoài môi trường sẽ bịmất độ giòn, gây ảnh hưởng đến cảm quan

5 Giá trị dinh dưỡng

Theo USDA, 100g chip cung cấp hơn 500 Calo Trong 100g chip có chứakhoảng 35g chất béo, 7g protein, 53g cacbohydrat, một số loại vitamin (A, C,B12,…) và khoáng chất,…

Bảng 1.3: Giá trị dinh dưỡng của chips

6 Quy mô sản xuất công nghiệp

Trên thế giới, khoai tây được xếp là cây lương thực- thực phẩm quan trọnghàng thứ ba, sau lúa nước, lúa mì, với tổng diện tích năm 2005 đạt 20 triệu hecta,tổng sản lượng 320 triệu tấn và mức tăng trưởng trung bình 2,02% mỗi năm(Trung tâm Khoai tây Quốc tế - CIP, 2000) Trong vòng 45 năm (1960-2005),sản xuất khoai tây có xu hướng dịch chuyển mạnh từ các nước phát triển sangcác nước đang phát triển với tỷ lệ (%) tương ứng là 89/11 năm 1960 và 64/36năm 2005 Theo dự báo của Tổ chức Nông lương thế giới (FAO), tỷ lệ này sẽ là50/50 vào năm 2020 Sự gia tăng của sản xuất khoai tây khu vực các nước đangphát triển diễn ra chủ yếu ở các nước châu Á (4 lần) và Mỹ Latin (2 lần) (Wang,2002), trong đó Trung Quốc và Ấn Độ là hai quốc gia hàng đầu về sản xuất làtiêu thụ khoai tây (CIP, 2000)

Chế biến khoai tây là ngành công nghiệp quan trọng mỗi năm sử dụngkhoảng 10 % sản lượng khoai tây thế giới (CIP, 2000) Khoai tây chiên lát (chip)

là sản phẩm chế biến rất phổ biến, mỗi năm đem lại doanh thu 16,4 tỷ đô–la Mỹ(2005), chiếm 35,5 % tổng doanh thu của các loại thực phẩm ăn nhanh (snacks)tòan cầu (Wikipedia, 2005) Ở Việt Nam, khoai tây vốn được sử dụng như mộtloại rau cao cấp Những năm 1970-1980, cùng với việc mở ra cơ cấu vụ Đông ởđồng bằng sông Hồng (ĐBSH) và để góp phần giải quyết vấn để thiếu lươngthực, cây khoai tây được chú trọng đưa thành cây lương thực quan trọng của vụĐông Năm 1979, diện tích khoai tây cả nước tăng đột biến từ chỉ vài ngàn hectalên trăm ngàn hecta Tuy nhiên, diện tích khoai tây giảm nhanh chóng trongnhững năm sau đó và duy trì ổn định ở quy mô 30 - 35 ngàn ha trong vòng 20năm qua Thị trường tiêu dùng chủ yếu cũng là thị trường sử dụng khoai tây tươi.Cùng với tiến trình phát triển kinh tế xã hội và hội nhập, tập quán ăn uống củangười Việt Nam cũng dần có những thay đổi đáng kể theo hướng tăng dần cácloại thực phẩm chế biến sẵn, thực phẩm ăn nhanh, do yêu cầu của nếp sống côngnghiệp và sự gia tăng thu nhập bình quân Đây cũng là xu thế chung đã và đangdiễn ra ở các nước đang phát triển trong khu vực như Thái Lan, Indonesia, …(Fuglie et al., 2002) Chip khoai tây là món ăn được hầu hết người tiêu dùng ưa

thích và có xu hướng phát triển rộng rãi Tuy nhiên, chip có chất lượng cao từchế biến công nghiệp tới nay vẫn được nhập khẩu là chủ yếu.

Hiện nay, tại Việt Nam đã có một số công ty quan tâm và đầu tư ngành sảnxuất khoai tây chip, nổi bật là PepsiCo VN, Cty An Lạc, Cty Orion, Cty Kinh

Đô Trong đó Công ty PepsiCo VN và Công ty Orion là hai công ty có đầu tưmạnh nhất về lĩnh vực này với các nhà máy chế biến được xây dựng với mức chiphí cho mỗi nhà máy khoảng 30-35 triệu USD (Hiện tại, Công ty Orion đã có 2nhà máy, công ty Pepsico đang xây dựng nhà máy tại Khu Công nghiệp BắcNinh) Nhu cầu cho mỗi nhà máy hiện nay khoảng 180.000 tấn khoai tây nguyênliệu/ năm, tuy vậy sản xuất trong nước chỉ đáp ứng được khoảng 30-40% còn lại

là phải nhập khẩu từ rất nhiều nước khác nhau Đây là một điều kiện thuận lợirất để thúc đầy ngành sản xuất khoai tây tại Việt Nam Trên cơ sở phân tíchnhững lợi thế cạnh tranh của cây khoai tây, đặc biệt là sản xuất trong điều kiện

vụ Đông tại Đồng Bằng Sông Hồng (ĐBSH), Bộ Nông nghiệp và Phát triểnNông thôn cũng định hướng phát triển khoai tây đến năm 2020 là 50.000ha

7 Tình hình tiêu thụ Potato chips trong nước và thế giới

Khoai tây chiên chiếm thị phần lớn trong thị trường đồ ăn nhẹ và thực phẩmtiện lợi ở các nước phương Tây Thị trường khoai tây chiên toàn cầu tạo ra tổngdoanh thu 16,49 tỷ USD vào năm 2005 Con số thực tế chiếm 35,5% tổng thịtrường đồ ăn nhẹ mặn trong năm đó (46,1 tỷ USD)

Ở Việt Nam trong những năm gần đây, các sản phẩm potato chips cũng đangrất phát triển và có chỗ đứng cũng như được sử dụng rất rộng rãi, đặc biệt với trẻ

hàm lượng chất khô thấp và hàm lượng đường cao nên sản phẩm khoai tây đỏchiên có tính chất không tốt về cảm quan (cấu trúc và màu sắc).

Khoai tây nâu chủ yếu được dùng trong quá trình rán vì nó có hình dạng củdài Loại khoai tây này có hàm lượng chất khô trung bình và hàm lượng đườngthấp Do những tính chất mà sản phẩm khoai tây nâu rán đặt biệt có tính cảmquan tốt về màu sắc, cấu trúc và mùi vị

Khoai tây trắng được sử dụng nhiều nhất trong quá trình chiên nhờ vào hìnhdạng củ tròn, hàm lượng chất khô cao và hàm lượng đường thấp

Bảng 2.1: Bảng phân loại khoai tây

Hình 2.1: Các loại khoai tây (trắng, nâu, đỏ)

A Thành phần hóa học trong khoai tây

Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong các phần khác nhau của củ khoai tâyphân bố không đồng đều (Edmund W Lusas, Lloyd W Rooney)

Trong công nghiệp chế biến khoai tây cần chú ý đến hàm lượng chất khô,hàm lượng đường, tinh bột, protein và các hợp chất nitơ

Bảng 2.2: Thành phần hóa học trung bình của khoai tây (%)

củ có thể giảm đi, khoai tây trồng trên đất bùn có hàm lượng chất khô cao nhất,trên đất cát có hàm lượng chất khô thấp nhất, điều này có liên quan đến độ ẩmcủa đất Hàm lượng chất khô tăng tỉ lệ thuận với hàm lượng Kali và Photpho cótrong đất Thời tiết ấm, khô tạo điều kiện cho khoai tây có hàm chất khô cao.Thời tiết lạnh và ẩm có chiều hướng làm giảm chất khô Lượng chất khô trongkhoai tây dao động từ 14 – 36% tùy thuộc hàm lượng tinh bột ít hay nhiều

1.3 Tinh bột

Tinh bột chiếm trung bình 74% chất khô, thường trong khoảng từ 60 – 80%

Sự phân bố tinh bột trong củ cũng giống như chất khô, hàm lượng tinh bột tăng

từ ngoài vào trong, từ đầu đến cuối củ Trong quá trình củ phát triển hàm lượngtinh bột tăng dần Tinh bột khoai tây chứa một lượng nhỏ phốtpho, chủ yếu ởphần Amilopectin (0,079%) Amiloza chỉ chứa 0,0103% photpho Sự tăng hàmlượng photpho làmtăng độ nhớt của tinh bột trong nước Tinh bột của củ to có

độ nhớt cao hơn tinh bột của củ nhỏ Hàm lương amiloza của củ nhỏ thấp hơn củlớn do củ lớn có độ trưởng thành cao hơn và có nhiều hạt tinh bột lớn Trời ẩm,lượng mưa thích hợp thì khoai tây nhiều tinh bột Trong cùng một bụi hàmlượng tinh bột của củ cũng khác nhau, thường những củ nhỡ (50 – 100g) hàmlượng tinh bột caohơn so với những củ to (100 – 150g) và những củ nhỏ (25 –50g) So với những củ có kích thước trungbình thì những củ to và những củ nhỏ

có hàm lượng protein cao hơn

Ngoài thời tiết hàm lượng tinh bột còn phụ thuộc vào giống, đất trồng, kỹthuật chăm bón, thời gian trồng và thu hoạch … củ to, già thì tế bào nhu mô lớn,hạt tinh bột cũng lớn Khi trồng bón nhiều phân đạm tế bào của củ cũng lớnnhưng hạt tinh bột lại nhỏ, trong khi đó bón phân Kali và phốtpho không có ảnhhưởng rõ rệt đến độ lớn của tế bào Khoai non thì hạt tinh bột nhỏ vì vậy khôngnên dùng khoai non để chế biến

1.4 Đường

Trong khoai tây hàm lượng đường có khoảng 0,46 – 1,72%, nếu bảo quảnkhông tốt có thể tăng tới 5% hoặc cao hơn Thành phần đường chủ yếu trongkhoai tây là đường khử (glucose 0,2% và fructose 0,1%) và saccarose 0,6%.Hàm lượng đường chung tăng lên khi bảo quản khoai tây ở nhiệt độ cao (24,7 –36,2℃) nhưng tăng chậm hơn so với bảo quản lạnh Hàm lựong đường khử tănglên góp phần tạo điều kiện cho vi sinh vật hoạt động, vì vậy hao hụt chất khô vàhao thối tăng nhanh ở nhiệt độ cao Ở nhiệt độ bảo quản dưới 100C hàm lượngđường khử và không khử tăng nhanh Khoai tây bảo quản lâu dài ở nhiệt độ thấpkhông thích hợp cho chế biến khoai tây lát chiên Khi nhiệt tăng từ 2 – 10℃ hàmlượng saccarose giảm mạnh, glucose và fructose giảm từ từ Theo thời gian bảoquản, ở nhiệt độ không đổi hàm lượng đường duy trì trong một thời gian nhấtđịnh, sau đó tăng lên lúc đầu chậm và cuối cùng tăng rất nhanh Khi khoai tây

mọc mầm hàm lượng đường tăng, mầm mọc càng nhiều thì hàm lượng đườngcàng tăng, làm giảm màu sắc tự nhiên và làm thay đổi vị của sản phẩm chế biến.1.5 Pectin

Trong quá trình lớn lên, già và chín của khoai, hàm lượng pectin luôn biếnđổi Trong thời gian cũ đang phát triển thì protopectin phân tán trong màng tếbào Khi củ chín dần, dưới tác dụng của men protopectinase hay acid hữu cơ thì

nó bị thủy phân thành pectin hòa tan Ngoài ra bằng cách đun nóng cũng có thểthực hiện việc chuyển hóa trên Lúc này protopectin của vỏ tế bào chuyển thànhpectin, nhờ đó mà mô nguyên liệu mềm ra và vỏ dễ dàng tách khỏi thịt Đây là

cơ sở của việc làm sạch vỏ bằng cách chần hoặc đun nóng

1.6 Cellulose

Thành tế bào khoai tây cấu tạo chủ yếu là cellulose Hàm lượng xenlulosetrong khoai tây khoảng 0,92 – 1,77% Các giống khoai khác nhau thì chiều dàythành tế bào củ cũng khác nhau và hàm lượng xenlulose cũng khác nhau Khoai

củ nhỏ thì hàm lượng xenlulose nhiều vì tỉ lệ giữa bề mặt ngoài so với thể tích

củ lớn

1.7 Hemicellulose

Là hỗn hợp chứa acid glucocuronic kết hợp với xylose và acid galacturonickết hợp với arabinose Khoảng 1% của polysaccaride thô của củ khoai làhemicellulose Thành phần này chiếm chủ yếu trong màng tế bào Khác vớicellulose, hemicellulose vừa là vật liệu cấu trúc thành tế bào vừa là nguyên liệu

dự trữ năng lượng cho các quá trình trao đổi chất

1.8 Protein và các hợp chất chứa Nitơ

Hàm lượng các hợp chất nitơ (protein thô, N.6,25) trong khoai tây trung bình

là 2,1% và tồn tại ở các dạng khác nhau, có dạng phụ thuộc vào thành phầnnguyên sinh chất, có dạng hòa tan trong dịch tế bào vàcó dạng tồn tại ở trạngthái tinh thể Khoảng 50% nitơ là nitơ protein và 50% nitơ còn lại thuộc hợpchất amin Trong thành phần protein, khoai tây có chứa tất cả các acid aminkhông thay thế isoleucin, leucin, methionin, phenylamin, treonin, valin

vàhistidin Khi cắt củ khoai vết cắt sẽ bị đen do màu củacác hợp chất được hìnhthành khi tyrozin bị oxi hóa dưới tác dụng của men tyrozinase.

1.9 Lipid

Hàm lượng lipid của khoai tây khoảng 0,1% khối lượng củ tươi Thành phần

có thể xà phòng hóa gồm acid linoleic, acid linolenic, acid palmitic Thành phầnkhông xà phòng hóa được: cồn cetyl, steroid không chứa nitơ Các acid gồm40% acid linoleic, 30% acid linolenic, 5% acid oleic, 25% acid béo bão hòa.Chất béo của khoai tây dễ bị oxi hóa

có giống có nhiều, có giống có ít Trong bảo quản hàm lượng thiamin bị biếnđộng, hàm lượng acid nicotinic và riboflavin thay đổi ít, hàm lượng vitamin Cgiảm đáng kể Mối quan hệ giữa hàm lượng vitamin C và logarit thời gian bảoquản là mối tương quan hàm số bậc nhất

Trong khoai tây có các loại acid hữu cơ như: acid Oxalic, Limolic, Malic,Lactic Độ acid chuẩn tính theo acid Malic trong khoai tây khoảng 0,09-030 %.Trong số các acid trên thì acid Limolic có nhiều hơn cả Độ pH của dung dịchkhoai dao động từ 5,8-6,6, khi củ bị thối độ acid tăng nhiều Tuy nhiên quantrọng vẫn là acid amin Tyrozin, acid này có thể chuyển thành Melanin có màunâu đen Đó là quá trình oxy hoá xảy ra khi gọt, cắt củ khoai tây Hàm lượngTyrozin trung bình là 200 µg/gam khoai tây, dao động trong khoảng 70-490µg/gam Ngoài ra phải kể đến acid Clorogenic và acid Cafeic Acid Clorogenictham gia làm mất màu sản phẩm sau chế biến, hàm lượng acid này trung bình là

66 µg/gam, khối lượng củ dao động trong khoảng 34-144 µg/gam Hàm lượngacid Cafeic là 18,7 µg/gam ở thời kì phát triển và 2,3 µg/gam trong thời kì ngủ.Acid Clorogenic dễ kết hợp với sắt tạo thành chất sẫm màu Hàm lượng acidCitric tăng lên trong thời gian bảo quản, acid Malic thì giảm đi tương ứng AcidCitric có thể kết hợp với sắt trong khoai tây vì vậy sắt không thể kết hợp đượcvới acid clorogenic làm sẩm màu khoai tây khi chế biến

1.13 Các glycosid (chất đắng)

Là hợp chất tạo bởi glucid (glucose) và các chất phi đường (aglucon) nhưrượu, acid, aldehyd, phenol, tannin… Đã có nhiều công trình nghiên cứu về hàmlượng, tính chất và độc tính của khoai tây Khi khoai bị chiếu sáng trong thuhoạch và lưu thông thì trên củ sẽ xuất hiện và phát triển màu xanh ở vỏ và lớpthịt củ sát vỏ, vị ngái cũng hình thành Màu xanh là kết quả tổng hợp Clorofil,còn vị ngái là do sự hình thành Solanin Mặc dù sự hình thành Clorofil khôngảnh hưởng đến chất lượng củ nhưng khoai tây hoá xanh là hiện tượng khôngmong muốn do Solanin hình thành có vị ngái và độc

Solanin có nhiều nhất ở các lớp ngoài của củ và nhiều gấp ba lần so với phầntrung tâm củ những củ bé có chứa nhiều Solanin hơn những củ lớn Bảo quảnkhoai tây ngoài ánh nắng lượng Solanin tăng nhanh làm cho củ chuyển thànhmàu xanh Solanin là một dạng của Saponin Theo Nicola R.P thì trong 100gkhoai có thể chứa tới 24mg Solanin Trong khoai tươi và tốt mọng Solanin chỉ là2-10mg/100g Nếu hàm lượng Solanin tới 20mg/100g là có thể gây bệnh cho

người khi ăn khoai này Hàm lượng Solanin vượt quá 30mg% ứng với11-14mg/100g củ đã gọt vỏ gây nên vị ngái rõ rệt Sự tổn thương làm tăng hàmlượng Solanin trong khoai tây, sự tăng này phụ thuộc vào nhiệt độ, nhiệt độ thấpthì tăng ít Khi sử dụng hoá chất chống mọc mầm sự tăng hàm lượng Solanin bị

ức chế Sự mọc mầm trong thời gian bảo quản làm tăng hàm lượng Solanin ởvùng xung quanh mắt mầm Mầm khoai tây có hàm lượng Solanin cao, có thểtới 400mg/100g khối lượng mầm Ánh sáng cũng là yếu tố làm tăng lượngSolanin trong khoai tây bảo quản Ánh sáng màu làm tăng lượng Solanin ít hơnánh sáng trắng

1.14 Các chất màu

Thịt củ khoai tây thường có màu vàng nhạt hay màu vàng đậm tuỳ theo hàmlượng Carotenoid Hàm lượng Carotenoid khoảng 0,014-0,054mg/100g khốilượng củ thì thịt củ có màu trắng, từ 0,110-0,187mg% thì có màu vàng nhạt, nếulớn hơn 0,187 mg% thì có màu vàng đậm Khoai tây có vỏ màu sẫm do có chứaAntoxian hoà tan trong lớp sáp của tế bào biểu bì

B Nơi sống và thu hoạch

Khoai tây có nguồn gốc Nam Mỹ, được đưa vào trồng ở Châu Âu từ thế kỉ

16 Từ vài loại khoai tây ban đầu, con người đã tạo ra hơn hai nghìn giống khoaitây có phẩm chất khác nhau, được truyền bá ở khắp Châu Âu, Châu Á và BắcChâu Mỹ (Samuel A Matz) Ở nước ta, khoai tây được nhập trồng vào khoảngcuối thế kỉ 19 và ngày nay được trồng rộng rãi trong vụ đông ở các tỉnh phía Bắc,các vùng núi cao phía Bắc, các vùng cao của các tỉnh Lâm Đồng Giống khoaitây Thường Tín ruột vàng là được trồng phổ biến nhất hiện nay

C Thời vụ

Đây là loại cây thích nghi trong điều kiện ngày ngắn (độ dài ngày khoảng 12giờ) Mật độ chiếu sáng trên 18 giờ thì cây không cho củ, mật độ chiếu sáng10giờ thì cây cho củ tốt nhất chứng tỏ rằng ánh sáng giữ vai trò quan trọng đốivới khả năng tích luỹ tinh bột Chế độ nhiệt thích hợp cho sinh trưởng của khoaitây là 20- 22℃, cho quá trình phát dục của khoai tây là 16- 18℃ Không chỉnăng 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 lúanước Do đó khoai tây được trồng luân canh với nhiều loại cây khác như: lúamùa sớm- khoai tây lúa xuân…

D Tác dụng

Khoai tây ngoài giá trị là lương thực, thực phẩm có tác dụng chữa được một

số bệnh Khoai tây luộc chín là một loại thuốc dân gian Nga để chữa một sốbệnh 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 dạdày tá tràng và chống nhiễm độc Khoai tây sống thái mỏng, làm thuốc cao dántrên các vết thương, bỏng và eczema Có nơi nhân dân dùng vỏ Khoai tây sắcuống chữa đau bụng và dùng vỏ củ Khoai tây luộc bóc ra đắp vết bỏng cũngchóng lành Nhân dân cịn dng hơi nóng nước Khoai tây luộc để xông hít chữacác bệnh nhiễm trùng đường hô hấp Ở Phi châu (Tuynidi) người ta dùng Khoaitây 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 Solanin trong Khoai tây cũng có tác dụng chống dị ứng và làmthuốc giảm đau

E Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sản xuất khoai tây chiên

1.1 Giống khoai tây

Các loại khoai tây khác nhau có ảnh hưởng đến sản lượng chip thu được.Mỗi giống có xu hướng phát triển một tỉ lệ về hàm lượng chất khô nào đó,nhưng điều này có thể bị thay đổi bởi những điều kiện chiếm ưu thế trong suốt

vụ mùa Những giống khác nhau được trồng dưới cùng một điều kiện có thể chotổng hàm lượng chất khô khác nhau Những giống khoai tây thông thường đặcbiệt thích hợp cho sản xuất chip là Katahdin, Kennebec, Irish Cobbler, Norchip,Monona, La Chipper, Superior, và (trong một số trường hợp) Russet Burbank

1.2 Độ trưởng thành khi thu hoạch

Giai đoạn trưởng thành khi thu hoạch ảnh hưởng đến sản lượng và chấtlượng của chip cũng như ảnh hưởng đến việc giữ chất lượng và chọn điều kiệntồn trữ khoai tây Những củ đã trường thành đầy đủ rất thích hợp cho chip, một

phần bởi vì chúng có tỉ trọng lớn hơn và cho tỉ lệ thành phẩm cao hơn so vớikhoai tây chưa trưởng thành.

1.3 Nhân tố trồng trọt

Giai đoạn trưởng thành khi thu hoạch ảnh hưởng đến sản lượng và chấtlượng của chip cũng như ảnh hưởng đến việc giữ chất lượng và chọn điều kiệntồn trữ khoai tây Những củ đã trường thành đầy đủ rất thích hợp cho chip, mộtphần bởi vì chúng có tỉ trọng lớn hơn và cho tỉ lệ thành phẩm cao hơn so vớikhoai tây chưa trưởng thành

1.4 Hàm lượng đường khử và các thành phần khác

Màu sắc của chip khoai tây có ảnh hưởng lớn đến sự chấp nhận của ngườitiêu dùng Màu nâu đậm không được ưa chuộng Sự tăng màu nâu đậm trongchip phụ thuộc vào phản ứng giữa đường khử và amino acid Khoai tây chứakhoảng 0.1% tới 0.2% (theo khối lượng quả tươi) đường khử thường cho màunâu vàng mong muốn khi chiên, nhưng với lượng lớn đường khử sản phẩm có

xu hướng trở nên tối và không hấp dẫn Những chip có màu tối thường hơi đắng

và có mùi khét, làm giảm sự ưa thích cảu người tiêu dùng Những thành phầnkhác như là acid ascorbic, các acid amin cơ bản và đặc biệt là hệ thống enzyme

có thể có ảnh hưởng đến màu sắc

Việc tăng hàm lượng đường đi cùng với việc giảm hàm lượng tinh bột Nhiệt

độ càng thấp, xuống tới nhiệt độ đông lạnh, thì tỉ lệ tích lũy đường càng tăng.Hàm lượng đường khử thường được làm giảm bằng cách bảo quản ở nhiệt độcao hơn trong vài tuần Một số biện pháp hóa học và vật lý được đề nghị để cảithiện khoai tây lại quên đi việc cân bằng điều kiện nhiệt độ Điều này phụ thuộcvào các dung dịch đường khử và amino acid khác nhau từ những lát khoai tây

F Tiêu chuẩn chọn khoai tây

Giống khoai tây: Sử dụng giống khoai tây trắng Ưu điểm của khoai tâytrắng là hàm lượng đường khử ít do đó hạn chế hư hỏng trong quá trình chế biến.Ngoài ra, khoai tinh trắng còn có dạng tròn, màu trắng thích hợp hình dạng chip.Hình dạng:

 Củ có to vừa phải đồng đều, kích cỡ đường kính trung bình 6cm

 Củ đảm bảo chưa nảy mầm

 Không có dấu hiệu sâu bệnh, thối củ

Màu trắng, trắng ngà Không có vị lạ Dạng bán rắn, mịn Không có tạp chất lạ

Hóa lý

Độ ẩm % Hàm lượng lipid % Chỉ số AV

Chỉ số PV Chỉ số IV (wijs) Hàm lượng acid béo tự do % Nhiệt độ nóng chảy

Thành phần:

1 Sour cream powder 25.0%

2 Sweet whey powder 25.0%

3 Skim milk powder 10.0%

4 Salt 12.0%

5 Dextrose 10.0%

6 Onion, dried 10.0%

7 Monosodium glutamate 5.0%

8 Parsley (rau mùi), dried 1.5%

9 Citric acid 1.0%

10 Free flow agent 0.5%

Skim milk powder: Bột sữa gầy là sản phẩm thu được từ quá trình tách nướccủa sữa tiệt trùng Bột sữa gầy chứa không quá 5% hàm lượng ẩm và không quá1.5% hàm lượng béo (tính theo trọng lượng), trừ các trường hợp khác Bột sữagầy sử dụng cho người phù hợp với đạo luật về Mỹ phẩm, Dược phẩm và Thựcphẩm của Mỹ

Bảng 2.5: Chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản của bột sữa gầy

Sweet whey powder: Sản phẩm thu được từ quá trình sản xuất pho mát.Whey có lượng protein thấp, chỉ còn đường lactose (60 – 70%)

Sour cream powder: Kem chua là một sản phẩm sữa giàu chất béo thu đượcbằng cách lên men một kem thường xuyên của một số loại vi khuẩn acid lactic.Mặc dù chỉ là kem chua chua nhẹ trong hương vị, tên của nó bắt nguồn từ việcsản xuất acid lactic bằng cách lên men vi khuẩn, một quá trình gọi là "souring".Sour cream chứa 12- 16% chất béo sữa

Muối: Muối là chất tạo vị phổ biến nhất trong sản xuất snack, nó tạo nên vịmặn nổi bật và dễ dàng nhận ra trong sản phẩm Muối cũng là một chất mangthích hợp để phân phối đều các thành phần vi lượng (gia vị, vitamin, chất chốngoxy hóa) trong sản phẩm cuối

Dextrose: Là chất tạo vị ngọt có nguồn gốc từ tự nhiên có thể thêm hoặckhông thêm vào trong sản phẩm

Onion và Parsley (rau mùi): Là chất thêm vào để tăng hương vị cho sảnphẩm nâng cao giá trị cảm quan cho sản phẩm cuối.

Bảng 2.6: Chỉ tiêu chọn muối

III QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT POTATO CHIPS

Hình 3.1: Quy trình sản xuất potato chips

Hình 3.2: Quy trình máy móc sản xuất potato chip

Hình 3.3: Quy trình sản xuất chips

Nhập liệu & phân loại khoai tây

Rửa & gọt vỏ

Cắt lát

1 Chần _ Rửa lát khoai tây

không Chiên bề sâu

Tách dầu

Làm nguội & phân loại

Tẩm gia vị

Đóng gói bao bì

1 Thu hoạch, nhập liệu và phân loại khoai tây

A Thu hoạch, nhập nguyên liệu

Khoai tây được lấy từ các trang trại, hằng ngày sẽ được đưa đến các nhà máysản xuất, đảm bảo được nguồn cung cấp nguyên liệu cho quy trình sản xuất

Hình 3.4: Thu hoạch khoai tây từ trang trạiKhi khoai tây đưa đến nhà máy, chúng sẽ được kiểm tra và nếm thử chấtlượng Những đống khoai tây bị lỗi được đem đi cân, nếu trọng lượng vượt quámức cho phép của công ty, toàn bộ lượng khoai tây trên xe tải đó có thể bị từchối

Ngoài ra, hàm lượng đường khử thường được giảm bằng cách bảo quản ởnhiệt độ cao hơn trong vài tuần Việc tăng hàm lượng đường đi cùng với việcgiảm hàm lượng tinh bột Nhiệt độ càng thấp, xuống tới nhiệt độ đông lạnh, thì

tỉ lệ tích lũy đường càng tăng

* Công nghê thu hoạch và bảo quản khoai tây:

Trước khi thu hoạch khoai khoảng 7- 10 ngày phun cho ruộng khoai mộttrong hai loại thuốc trừ bệnh mốc sương tác dụng nội hấp đặc hiệu là Ridomingold 72WP hoặc Aliete 80WG, loại thuốc này với cơ chế nội hếp hai chiềumạnh mẽ, toàn bộ thuốc hấp thụ qua lá trong 4 giờ sau khi phun xịt, di chuyểnxuống củ và tiêu diệt nguồn bệnh ở củ, hiệu lực của thuốc kéo dài tới 15 ngày