Khảo sát khả năng sử dụng khoai môn trong sản phẩm yaourt

Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 2 Luận văn đính kèm theo đây với tựa đề tài: “KHẢO SÁT KHẢ NĂNG SỬ DỤNG KHOAI MÔN TRONG SẢN PHẨM YAOURT” do Võ Nhật Trường Giang thực hiện và báo cáo đã được hội đồng chấm luận văn thông qua. Giáo viên hướng dẫn Giáo viên phản biện Dương Thị Phượng Liên Huỳnh Thị Phương Loan Cần Thơ, ngày……tháng ……năm 2007 Chủ tịch hội đồng Nguyễn Văn Mười Luận văn Tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 3 LỜI CẢM ƠN Chân thành cám ơn cô Dương Thị Phượng Liên đã tận tình hướng dẫn, cung cấp tài liệu, truyền đạt kiến thức và kinh nghiệm quý báo giúp em hoàn thành đề tài này. Chân thành cám ơn BGH trường Đại Học Cần Thơ, BCN khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng cùng các thầy cô Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm đã trang bị kiến thức cho em trong những năm qua. Chân thành cám ơn các bạn lớp Công Nghệ Thực Phẩm K28 đã nhiệt tình giúp đỡ, đóng góp ý kiến giúp tôi hoàn thành đề tài này. Luận văn Tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 4 TÓM TẮT Với mục tiêu nghiên cứu là khảo sát khả năng sử dụng khoai môn trong sản phẩm yaourt để xác định được nhiệt độ và thời gian thuỷ phân khoai môn thích hợp để bổ sung vào dịch sữa và ở tỉ lệ khoai bổ sung nào sẽ cho chất lượng sản phẩm tốt nhất. Trên cơ sở đó chúng tôi đã bố trí các thí nghiệm:
Khảo sát ảnh hưởng của quá trình thủy phân tinh bột khoai môn đến chất lượng dịch đường hóa và sản phẩm yaourt có bổ sung khoai môn.
Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ khoai môn bổ sung đến chất lượng sản phẩm. Kết quả thí nghiệm cho thấy nhiệt độ và thời gian thuỷ phân khoai môn không ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Chỉ có tỉ lệ khoai môn bổ sung là có ảnh hưởng nhiều đến chất lượng sản phẩm. Nhận thấy ở tỉ lệ khoai bổ sung là 50% thì sản phẩm đạt chất lượng tốt nhất. Luận văn Tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 5 MỤC LỤC CHƯƠNG I. ĐẶT VẤN ĐỀ ....................................................................................... 1 1.1. Giới thiệu ............................................................................................................... 1 1.2. Nội dung nghiên cứu ............................................................................................. 1 CHƯƠNG II. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ................................................................... 2 2.1. Khái quát về yaourt .............................................................................................. 2 2.1.1. Định nghĩa............................................................................................................ 2 2.1.2. Những biến đổi sinh hóa chính trong quá trình sản xuất yaourt.......................... 2 2.1.3. Qui trình sản xuất yaourt...................................................................................... 3 2.1.4. Một số công đoạn cần lưu ý trong quá trình sản xuất yaourt............................... 4 2.2. Giới thiệu nguyên liệu........................................................................................... 5 2.2.1. Sữa đặc có đường................................................................................................. 5 2.2.2. Sữa chua ............................................................................................................... 5 2.2.3. Khoai môn............................................................................................................ 5 2.2.3.1. Nguồn gốc hình thành ....................................................................................... 5 2.2.3.2. Đặc tính thực vật học ........................................................................................ 6 2.2.3.3. Giá trị dinh dưỡng............................................................................................. 7 2.2.3.4. Các giai đoạn sinh trưởng và phát triển ............................................................ 7 2.2.3.5. Điều kiện sinh thái .......................................................................................... .8 2.2.4. Enzyme Amylase ............................................................................................... .9 2.2.4.1. Cấu trúc phân tử enzyme amylase ................................................................. ...9 2.2.4.2. Cơ chất tác dụng của enzyme amylase .......................................................... ..11 2.2.4.3. Đặc tính và cơ chế tác dụng của enzyme amylase......................................... ..12 2.2.4.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính enzyme amylase................................... ..16 CHƯƠNG III. PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............. ...20 3.1. Phương tiện thí nghiệm ...................................................................................... 20 3.1.1. Thời gian, địa điểm ........................................................................................... ...20 3.1.2. Nguyên liệu ....................................................................................................... ...20 3.1.3. Thiết bị .............................................................................................................. ...20 Luận văn Tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 6 3.1.4. Hoá chất ............................................................................................................ ..20 3.2. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. ..20 3.2.1. Thí nghiệm 1 ..................................................................................................... ..20 3.2.2. Thí nghiệm 2 ..................................................................................................... ..22 3.3. Phương pháp phân tích - đo đạc....................................................................... ..23 3.4. Phương pháp xử lý số liệu ................................................................................. ..23 CHƯƠNG IV. KẾT QUẢ - THẢO LUẬN ............................................................. ..24 4.1. Kết quả thu được ở thí nghiệm 1 ...................................................................... ..24 4.1.1. Kết quả thuỷ phân tinh bột khoai môn................................................................ 24 4.1.2. Kết quả theo dõi quá trình gian lên men ............................................................. 26 4.2. Kết quả thu được ở thí nghiệm 2 ........................................................................ 29 CHƯƠNG V. KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ ................................................................ 32 5.1. Kết luận ................................................................................................................. 32 5.2. Kiến nghị ............................................................................................................... 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ ..33 Luận văn Tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 7 DANH SÁCH BẢNG Bảng 1. Thành phần dinh dưỡng của yaourt ...................................................................2 Bảng 2. Thành phần hoá học của s ữa đ ặc c ó đ ư ờng..................................................5 Bảng 3. Thành phần hoá học của sữa chua trắng Vinamilk............................................5 Bảng 4. Thành phần hoá học của khoai môn ..................................................................7 Bảng 5. Tỉ lệ enzyme amylose và amylopectin trong các loại hạt.............................. ..11 Bảng 6. Khả năng chịu nhiệt của enzyme amylase trong vi khuẩn > malt > mốc...... ..13 Bảng 7. Phương pháp xác định các chỉ tiêu ................................................................ ...23 Bảng 8. Lượng acid sinh ra trong sản phẩm theo thời gian lên men .......................... ...26 Bảng 9. Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm ........................................................... ...28 Bảng 10. Kết quả thống kê ảnh hưởng của nhiệt độ thuỷ phân đến giá trị cảm quan của sản phẩm ..................................................................................................................... …28 Bảng 11. Kết quả thống kê ảnh hưởng của thời gian thuỷ phân đến giá trị cảm quan của sản phẩm ..................................................................................................................... …28 Bảng 12. Thành phần hoá học của hỗn hợp sữa – khoai trước khi lên men............... …29 Bảng 13. Kết quả theo dõi lượng acid sinh ra trong sản phẩm theo thời gian lên men ..................................................................................................................................... …29 Bảng 14. Kết quả thống kê ảnh hưởng của tỉ lệ khoai môn bổ sung đến giá trị cảm quan sản phẩm ..................................................................................................................... …30 Luận văn Tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 8 DANH SÁCH HÌNH Hình 1. Cây khoai môn ...................................................................................................6 Hình 2. Khoai môn..........................................................................................................7 Hình 3. Sơ đồ phân loại enzyme amylase .......................................................................10 Hinh 4. Cấu tạo phân tử amylose....................................................................................11 Hình 5. Cấu tạo của phân tử amylospectin .....................................................................11 Hình 6. Cơ chế tác dụng của enzyme α-amylase lên mạch tinh bột...............................13 Hình 7. Cơ chế tác dụng của enzyme β-amylase lên mạch tinh bột ...............................14 Hinh 8. Cơ chế cắt của enzyme amylase lên mạch tinh bột ...........................................15 Hinh 9. Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất đến hoạt tính của enzmye ..............................16 Hình 10. Ảnh hưởng của nồng độ enzyme lên tốc độ phản ứng.....................................17 Hình 11. Chất kìm hãm cạnh tranh .................................................................................17 Hình 12. Chất kìm hãm không cạnh tranh ......................................................................18 Hình 13. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng enzyme....................................19 Hình 14. Ảnh hưởng của pH đến tốc độ phản ứng enzyme............................................19 Hình 15. Đồ thị biểu diễn lượng tinh bột trong dịch khoai môn thuỷ phân....................24 Hình 16. Đồ thị biểu diễn lượng đường khử trong dịch khoai môn thuỷ phân ..............24 Hình 17. Khoai môn được thuỷ phân ở 50 – 55oC tương ứng với những thời gian khác nhau .................................................................................................................................25 Hình 18. Khoai môn được thuỷ phân ở 60 – 65oC tương ứng với những thời gian khác nhau .................................................................................................................................26 Hình 19. Đồ thị biểu diễn % acid sinh ra trong sản phẩm (đã bổ sung khoai môn 30% được thuỷ phân ở 50 – 55oC với những thời gian khác nhau) ........................................27 Hình 20. Đồ thị biểu diễn % acid sinh ra trong sản phẩm (đã bổ sung khoai môn 30% được thuỷ phân ở 60 – 65oC với những thời gian khác nhau) ........................................27 Hình 21. Đồ thị biểu diễn % acid sinh ra trong sản phẩm (đã bổ sung khoai môn với các tỉ lệ khác nhau) ...................................................................................................................30 Luận văn Tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 9 CHƯƠNG I. ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1. GIỚI THIỆU Yaourt là sản phẩm sữa lên men xuất hiện từ rất lâu ở nhiều quốc gia khác nhau với nhiều tên gọi khác nhau. Sản phẩm này được chế biến rất đơn giản nhưng cung cấp nhiều chất dinh dưỡng đồng thời đóng vai trò tích cực trong hệ thống tiêu hóa của con người. Vì thế nó đã trở thành sản phẩm gần gũi, cần thiết và được mọi người ưa thích. Cùng với sự phát triển của thời đại ngày nay, nhu cầu ẩm thực của con người ngày càng được nâng cao. Sản phẩm yaourt cũng được làm phong phú hơn và nâng cao giá trị dinh dưỡng, giá trị cảm quan bằng cách bổ sung thêm dịch quả. Các loại dịch quả khác nhau như: dâu, khóm, nho,... đã được sử dụng và đã đáp ứng được phần lớn sở thích của khách hàng. Yêu cầu đặt ra là có thể sử dụng những loại trái cây khác với giá nguyên liệu kinh tế hơn, có giá trị cảm quan cao, sản phẩm đa dạng phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng trong thời đại ngày nay. Khoai môn là cây trồng lấy củ khá quen thuộc, cung cấp nhiều chất dinh dưỡng chủ yếu là tinh bột. Tuy nhiên giá trị kinh tế chưa xứng đáng với tiềm năng. Nhưng hiện nay các sản phẩm làm từ khoai môn rất đa dạng và đã thu hút được sự quan tậm của người tiêu dùng. Yaourt khoai môn là sản phẩm được nghiên cứu trong đề tài này. Vì yaourt có bổ sung tinh bột rồi lên men là một sản phẩm khó đồng nhất, khối đông khó có được màu sắc tự nhiên sau quá trình chế biến nên đề tài sẽ tập trung nghiên cứu về trạng thái, màu sắc của sản phẩm yaourt khoai môn trên qui mô phòng thí nghiệm. Từ đó khảo sát khả năng ứng dụng sản phẩm này lên qui mô công nghiệp. 1.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU • Ảnh hưởng của quá trình thủy phân tinh bột khoai môn đến chất lượng dịch đường hóa và sản phẩm yaourt có bổ sung khoai môn. • Ảnh hưởng của tỷ lệ khoai môn bổ sung đến chất lượng sản phẩm. Luận văn Tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 10 Chương II. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1. YAOURT 2.1.1. Định nghĩa Yaourt là dung dịch kem, sữa nguyên kem hay sữa tách béo được lên men bằng vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus và Streptococcus thermophilus, và phải duy trì chúng còn sống đến khi sử dụng. Acid tổng ≥ 90oD ( 0,9%acid lactic ). Chất khô không béo > 8,2%, chất béo ≥ 3%. Có thể xử lý nhiệt để tiêu diệt vi sinh vật và kéo dài thời gian bảo quản. Bảng 1. Thành phần dinh dưỡng của yaourt Yaourt Thành phần Nguyên béo Ít béo Ít béo có bổ sung trái cây Nước (g) 81,9 84,9 77 Năng lượng (kcal) 79 56 90 Protein (g) 5,7 5,1 4,1 Béo (g) 3,0 0,8 0,7 Carbohydrat (g) 7,8 7,5 17,9 Ca (mg) 200 190 150 P (mg) 170 160 120 Na (mg) 80 83 64 K (mg) 280 250 210 Zn (mg) 0,7 0,6 0,5 Nguồn: Yoghourt science and technolgy (trang 532) 2.1.2. Những biến đổi sinh hóa chính trong quá trình sản xuất yaourt
Trao đổi carbohydrate Lactose bị thủy phân bên trong tế bào vi khuẩn bằng enzyme D-galactosidase tạo thành glucose và galactose. Glucose được sử dụng chủ yếu để chuyển hóa tạo thành acid lactic. Những thành phần mùi trong yaourt như: acetaldehyde, aceton, acetoịn, diacetyl, ... được tạo ra chủ yếu trong quá trình lên men của đường sữa.
Biến đổi protein Luận văn Tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 11 Phức hệ calcium - caseinate – phosphate bị mất ổn định, tạo thành khối đông yaourt. Protein bị thủy phân ở mức độ thấp tạo thành các peptid và acid amin. Các chất này tham gia vào các phản ứng hóa học và phản ứng enzyme tạo thành những hợp chất mùi. Cả Lactobacillus bulgaricus và Streptococcus thermophilus đều tạo enzyme peptidase phân giải protein tạo thành các peptid gây đắng. Kết quả của quá trinh thủy phân protein là tạo thành nhiều acid amin ( 23,6 – 70 mg/100ml ).
Thủy phân chất béo Vi khuẩn lên men yaourt cũng có thể phân giải lipid, đặc biệt đối với các triglycerid mạch ngắn. Các sản phẩm phân giải này gây mùi cho sản phẩm.
Các chất khác Gia tăng về thành phần niacin, acid folic trong quá trình lên men. Các vitamin khác như: B1, B5, B6, B12 cũng bị phân hủy khá nhiều. 2.1.3. Quy trình sản xuất yaourt Nguyên liệu Xử lý Cấy giống Vào bao bì Lên men Lên men Khuấy Trái cây Làm lạnh Vào bao bì Chất ổn định Yaourt đặc nhanh Làm lạnh Yaourt khuấy Luận văn Tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 12 2.1.4. Một số công đoạn cần lưu ý trong quá trình sản xuất yaourt
Chuẩn hoá nguyên liệu Ý nghĩa của việc chuẩn hoá nguyên liệu là để điều chỉnh các thành phần trong dịch sữa đạt yêu cầu trước khi chế biên. Yêu cầu: • Sữa tươi: tối thiểu 25%. • Chất khô không béo: 12 – 15%. • Béo: điều chỉnh cho phù hợp với loại sản phẩm.
Đồng hoá Định nghĩa: quá trình đồng hoá được thực hiện nhằm ngăn chặn hay làm chậm sự tách béo sữa bằng cách giảm đường kính của giọt béo. Nguyên lý của quá trình đồng hoá: • Quá trình tách hạt chất béo thành những hạt nhỏ hơn, đường kính < 1 mµ , phụ thuộc vào áp suất đồng hoá. • Quá trình được thực hiện bằng cách sử dụng áp suất cao đẩy sữa qua một khe hẹp ( có kích thước chỉ vừa lơn hơn giọt béo ). • Vận tốc qua khe 100 – 250m/s, tạo ứng suất kéo lớn, hạt bị biến dạng và vỡ ra.
Xử lý nhiệt Nguyên tắc chung: • Là quá trình thực hiện trên quy mô lớn như một công đoạn xử lý trên quy trình hay cho sản phẩm cuối cùng. • Mục đích chính là để phá huỹ một số hay hoàn toàn vi sinh vật hiện diện trong sữa. • Quá trình cũng làm mất một phần hay hoàn toàn hoạt tính các enzyme hiện diện trong sữa, phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian xử lý. • Duy trì càng nhiều càng tốt giá trị cảm quan và dinh dưỡng của sữa.
Lên men Yêu cầu về giống vi sinh vật: • Có khả năng lên men nhanh, tạo ra acid lactic để làm chua sữa từ pH ban đầu 6,6 – 6,8 đến pH dưới 4,6. • Có khả năng sinh hương và tạo ra đặc tính mùi thích hợp cho yaourt. • Tạo ra cấu trúc khối đông cứng chắc ổn định độ nhớt và cấu trúc sản phẩm. Luận văn Tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 13 Đó là lý do sử dụng kết hợp 2 giống nấm men Lactobacillus bulgaricus và Streptococus thermophilus. Các thông số của quá trình lên men: • Nhiệt độ: 40 – 42oC. • Tỷ lệ 2 giống sử dụng là 1:1. • Tỷ lệ giống so với dịch sữa: 2%. • Oxy: nếu lượng oxy > 4mg/kg thì sự phát triển của giống sẽ bị chậm lại. • Acid lactic: 0,9 – 1,2%. 2.2. GIỚI THIỆU NGUYÊN LIỆU 2.2.1. Sữa đặc có đường Bảng 2. Thành phần hoá học của sữa đặc có đường Ngôi Sao Phương Nam Thành phần Tỉ lệ Độ ẩm 28 (g/100g) Carbonhydrat 57,3 (g/100g) Đạm 2,8 (g/100g) Béo 10,7 (g/100g) Khoáng 1,1 (g/100g) 2.2.2. Sữa chua Bảng 3. Thành phần hoá học của sữa chua trắng Vinamilk Thành phần Tỉ lệ Carbonhydrat 17,0 (g/100g) Đạm 2,9 (g/100g) Béo 2,9 (g/100g) Ngoài ra còn có: • Chất ổn định ( gelatin, E1422, E471 ). • Men Lactobacillus bulgaricus và Streptococcus thermophilus. 2.2.3. KHOAI MÔN 2.2.3.1. Nguồn gốc hình thành
Nguồn gốc và lịch sử phát triển Cây khoai môn có tên khoa học là Colocasia elsculenta, là cây một lá mầm thuộc chi Colocasia, họ Araceae. Luận văn Tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 14 Nguồn gốc của cây khoai môn đang còn là vấn đề nghiên cứu. Tuy nhiên, gần đây nhiều nhà khoa học chuyên nghiên cứu về loại cây này đều thống nhất rằng rất nhiều dạng hoang dại và dạng trồng của cây khoai môn có nguồn gốc tại các dải đất kéo dài từ Đông Nam Ấn Độ và Đông Nam Á. Lịch sử trồng trọt cũng bắt đầu từ những vùng đất đó. Vào khoảng 100 năm trước công nguyên, khoai môn đã được trồng ở Trung Quốc và Ai Cập. Trong thời tiền sử, sự trồng trọt được mở rộng tới các quần đảo Thái Bình Dương, sau đó nó được đưa tới vùng Địa Trung Hải rồi tới Tây Phi. Từ Tây Phi, cây trồng này được mở rộng tới Tây Ấn và tới các vùng nhiệt đới của châu Mỹ. Ngày nay, cây khoai môn được trồng phổ biến ở các vùng nhiệt đới cũng như ôn đới ấm áp.
Tình hình sản xuất khoai môn ở Việt Nam Ở Việt Nam, cây khoai môn đã được thuần hóa sớm, trước cả cây lúa. Nó đã từng là cây lương thực quan trọng của cư dân các vùng châu thổ sông Hồng, sông Cửu Long. Nó cũng là giống khoai được sử dụng trong bữa ăn của người dân Việt Nam từ ngàn đời nay, góp phần quan trọng vào cơ cấu thành phần lương thực của sản xuất nông nghiệp. Theo kết quả điều tra của Trung tâm tài nguyên di truyền thực vật, Viện khoa học kỹ thuật nông nghiệp Việt Nam cho thấy, tuy diện tích trồng khoai môn có xu hướng giảm trong những năm gần đây nhưng vẫn còn nhiều giống địa phương được người nông dân trồng phổ biến cả ở trong vườn nhà cũng như ở ngoài ruộng, trên nương, ở mọi vùng sinh thái từ đồng bằng đến cao nguyên nhờ đặc tính dễ trồng, dễ nhân giống và dễ bảo quản giống. Tại một số vùng người nông dân trồng với diện tích lớn các giống khoai môn có giá trị kinh tế cao, đặc biệt ngon, dùng làm bánh, năng suất cao. Có thể nói, mặc dù thực tiễn tồn tại và vai trò của khoai môn trong sản xuất nông nghiệp Việt Nam là không thể phủ nhận và được xã hội thừa nhận nhưng chỗ đứng của chúng vẫn chưa xứng đáng với tiềm năng. Tuy nhiên trong tương lai gần, khoai môn sẽ được phát triển trong những điều kiện sinh thái mà những cây trồng khác rất khó tìm thấy chỗ đứng. 2.2.3.2. Đặc tính thực vật học Hình 1. Cây khoai môn Luận văn Tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 15 Là cây một lá mầm, thân thảo, thường cao từ 0,5 – 2,0m. Gồm có một củ cái ở giữa, nằm dưới đất, từ đó phát triển lên trên, rễ phát triển xuống dưới. Củ con mọc ra từ rễ, củ nách mọc ra từ củ con với các dải bò phát triển ngang. 2.2.3.3. Giá trị dinh dưỡng Phần có giá trị kinh tế chính của khoai môn là củ cái, củ con và ở một số dọc lá. Hình 2. Khoai môn Sự đa dạng về giống dẫn đến sự đa dạng về thành phần dinh dưỡng của sản phẩm sử dụng. Tùy theo giống trồng mà thành phần hóa học của khoai sẽ thay đổi. Bảng 4. Thành phần hóa học của khoai môn Thành phần Tỷ lệ Nước 63 - 85% Carbonhydrat ( tinh bột ) 13 - 29% Protein 1,4 - 3,0% Chất béo 0,16 - 0,36% Xơ 0,6 - 1,18% Tro 0,6 - 1,3% Vitamin C 7 - 9mg/100g Thiamin 0,18mg/100g Riboflavin 0,04mg/100g Niacin 0,9mg/100g Nguồn: FAO / Onwueme, 1994 Luận văn Tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 16 2.2.3.4. Các giai đoạn sinh trưởng và phát triển Cây môn là cây thân thảo nhưng nó tồn tại năm này qua năm khác là nhờ củ cái và củ con. Từ trồng đến khi thu hoạch cây có thể trãi qua 3 thời kỳ sinh trưởng và phát triển: ra rễ mọc mầm, sinh trưởng thân lá, phình to của thân củ. Các thời kỳ sinh trưởng phát triển này chịu ảnh hưởng trực tiếp của các yếu tố cấu thành năng suất...
Giai đoạn ra rễ mọc mầm Sự hình thành và sự phát triển nhanh chóng của rễ được xảy ra ngay sau khi trồng và tiếp theo là sự phát triển nhanh chóng của chồi (mầm) củ. Khi chồi mầm ra khỏi mặt đất thì rễ đã dài từ 3-5cm. Sự phát triển của rễ tương ứng với sự phát triển của lá: cứ ra một lá thì lại sinh ra một rễ. từ khi chồi mầm nhú lên khỏi mặt đất đến khi phát triển lá thứ nhất mất khoảng 15-20 ngày, sau đó trung bình 10-12 ngày xòe một lá. Từ lúc lá nhú đến khi nở hoàn toàn mất 4-5 ngày. Tuổi thọ của lá khoảng 32-37 ngày. Khi ra đến lá thứ 4, thứ 5 thì lá thứ nhất bắt đầu héo, sau đó cứ được 2-3 lá thì có một lá héo.
Giai đoạn sinh trưởng thân lá Đặc trưng bởi sự phát triển thân lá và hình thành củ cái. Khi tốc độ ra lá nhanh cũng là lúc diện tích lá tăng nhanh nhất. Sự hình thành củ cái thường bắt đầu xảy ra sau khi trồng khoảng 3 tháng. Sự hình thành củ con được xảy ra sau đó một thời gian ngắn. Trong giai đoạn này cây cũng bắt đầu đẻ nhánh phụ. Sự phát triển của chồi và lá sẽ chỉ giảm mạnh vào khoảng sau khi trồng 5-6 tháng. Vào thời điểm đó, số lá mọc ra chậm lại, chiều dài của dọc cũng giảm, giảm tổng dện tích lá trên cây và giảm cả chiều cao cây trung bình trên đồng ruộng. Hiện tượng này thường gọi là khoai xuống dọc.
Giai đoạn phình to của thân củ Thời gian củ cái và củ con phát triển chậm nhưng khoảng tháng thứ 4 đến thứ 6 (phụ thuộc vào giống ngắn ngày hay dài ngày), khi sự phát triển của chồi giảm, củ cái và củ con phát triển rất nhanh. Cuối vụ (thường là đầu mùa khô), sự tàn lụi đi của bộ rễ và các chồi càng tăng nhanh cho đến khi chồi chính chết. Lúc này thu hoạch củ là thích hợp nhất. Nếu củ không được thu hoạch, chính củ cái và củ con sẽ cho phép cây tồn tại qua mùa khô và chúng sẽ nẩy mầm, mọc thành cây mới vào thời vụ thích hợp. Những nơi không có mùa khô, sau khi thân tàn, củ laị mọc mầm mới tiếp tục phát triển trong vài năm nữa. 2.2.3.5. Điều kiện sinh thái
Nhiệt độ Thích hợp với nhiệt độ trung bình ngày trên 21oC để sinh trưởng và phát triển bình thường. Cây không thể sinh trưởng và phát triển tốt trong điều kiện sương mù vì cây môn có nguồn gốc của vùng đất thấp, mẫn cảm với điều kiện nhiệt độ. Năng suất của khoai có xu hướng giảm dần khi nơi trồng có độ cao tăng lên. Nhiệt độ thấp làm cây giảm sinh trưởng và cho năng suất thấp. ở miền Bắc do có mùa đông lạnh nên khoai trồng chính vụ ở đồng bằng sông Hồng thường bị ảnh hưởng của điều kiện nhiệt độ thấp trong giai đoạn Luận văn Tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 17 đầu phất triển bộ lá. Khoai trồng trong thời vụ này cần có biện pháp chống rét như trồng sớm, phủ luống, nước đầy để củ nhanh mọc lá.
Nước Do có bề mặt thoát hơi nước lớn nên cây môn đòi hỏi đất có độ ẩm cao để phát triển. Cây cần lượng mưa hoặc nước tưới khoảng 1500-2000mm để cho năng suất tối ưu. Cây phát triển tốt nhất trong điều kiện đất ướt hoặc điều kiện ngập. trong điều kiện khô hạn, cây giảm năng suất củ rõ rệt. củ phát triển trong điều kiện khô hạng thường có dạng quả tạ.
Ánh sáng Cây môn đạt được năng suất cao nhất trong điều kiện cường độ ánh sáng cao. Tuy nhiên nó là loại cây chịu được trong bóng râm hơn hầu hết các loại cây khác. Điều này có nghĩa là nó có thể cho năng suất hợp lý thậm chí trong điều kiện che bóng, nơi mà những cây trồng khác không thể phát triển được. Đây là một đặc tính ưu việt khiến cây môn trở thành cây trồng xen lý tưởng với cây ăn quả và các cây trồng khác. Ánh sáng mặt trời cũng ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây. Sự hình thành củ được tăng cường trong điều kiện ngày ngắn, trong khi hoa lại nở mạnh trong điều kiện ngày dài.
Đất Cây môn có thể thích ứng được với nhiều loại đất khác nhau và được trồng nhiều ở loại đất tương đối chua, thành phần tương đối nhẹ và nhiều mùn. Năng suất cao hay thấp phụ thuộc vào giống và phân bón nhiều hay ít. Tuy nhiên nó cũng thích ứng tốt với loại đất nặng ngập nước (60-80% sét và limông) hoặc đất ẩm thường xuyên. Dường như trong điều kiện ngập nước, cây khoai môn có khả năng vận chuyển oxy từ các phần trên mặt đất qua dọc xuống rễ, nhờ đó rễ có thể hô hấp và phất triển bình thường, thậm chí quanh năm nó bị ngập vầ thiếu oxy. Trong thực tế sản xuất, những vùng có năng suất khoai nước cao thường là những vùng đất phù sa ven sông hay những vùng có kỹ thuật thâm canh khá tốt.
Chất dinh dưỡng Cũng như cấc loại cây trồng lấy củ khác, khoai môn yêu cầu đất tốt, bón phân đầy đủ. Những nơi đất cằn cỗi cần bón nhiều phân hữu cơ. Phân bón rất có ý nghĩa trong việc tăng năng suất. Cây phát triển tốt nhất trên đất có pH: 5,5-6,5. một đặc tính qúy là một số giống có tính chịu mặn cao. 2.2.4. Enzyme Amylase Enzyme amylase thuộc nhóm enzyme thủy phân, xúc tác sự phân giải các liên kết glucoside nội phân tử trong các polysaccharide với sự tham gia của nước. Enzyme amylase thủy phân tinh bột, glycogen và các dextrin thành glucose, maltose và dextrin mạch ngắn. 2.2.4.1. Cấu trúc phân tử enzyme amylase  Thành phần cấu tạo Luận văn Tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 18 Enzyme amylase thuộc loại hydrolase chỉ là những phân tử protein thuần, nghĩa là sản phẩm của sự phân giải enzyme này hoàn toàn chỉ gồm toàn những acid amin. Vì vậy chúng thuộc loại enzyme đơn giản. Hiện nay, người ta biết có 6 loại enzyme amylase trong đó α-amylase, β-amylase, γ- amylase (hay glucoamylase) thủy phân các liên kết α-1,4-glucoside của tinh bột, glycogen và các polysaccharide cùng loại. Các enzyme amylase còn lại như: dextrin-6- glucanhydrolase, amylopectin-6-glucanhydrolase và oligodextrin-6-glucanhydrolase thủy phân các liên kết α-1,6-glucoside. Sáu loại này xếp thành hai nhóm:  Endoamylase (enzyme nội phân): gồm α-amylase và nhóm enzyme khử nhánh.  Exoamylase (enzyme ngoại phân): gồm có β-amylase và γ-amylase. Hình 3. Sơ đồ phân loại enzyme amylase  Trung tâm hoạt động của enzyme Enzyme amylase nói riêng hay tất cả các enzyme nói chung đều là loại protein đặc biệt. Ngoài cấu trúc giống như cấu trúc bình thường của một protei._.