Tổng quan các vấn đề nghiên cứu
Giới thiệu chung về cây bơ
Persea americana, hay bơ được tin rằng có nguồn gốc từ tỉnh Puebla,
Mặc dù có bằng chứng hóa thạch cho thấy các loài tương tự đã phát triển rộng rãi hàng triệu năm trước, nhưng hiện nay chúng chỉ xuất hiện xa về phía bắc, đến California, vào thời điểm thời tiết thuận lợi cho sự phát triển.
Bơ, một loại cây cận nhiệt đới thuộc họ Lauraceae, có nguồn gốc từ Mexico và Trung Mỹ, đã được nhà địa lý Martin Fernandez De Enciso ghi nhận lần đầu tiên trong cuốn “Suma De Geograpia” vào năm 1519 Từ đó, bơ đã được phát tán đến nhiều vùng của châu Mỹ và các quốc gia khác trên thế giới Tại Việt Nam, bơ được du nhập vào thế kỷ 20.
Cây bơ cao khoảng 20 mét, có lá dài từ 12–25 cm và hoa màu xanh-vàng, kích thước 5–10 mm Trái bơ có hình dạng như quả bầu, dài 7–20 cm, nặng từ 100g-1 kg, với vỏ mỏng, màu xanh lục đậm hoặc gần như màu đen Khi chín, thịt bơ mềm, màu vàng nhạt và có vị ngọt nhẹ Hạt bơ hình trứng, dài 5–6 cm, nằm ở trung tâm, màu nâu đậm và rất cứng Hiện nay, nhiều chủng bơ quan trọng được lai tạo từ giống bơ cổ, với các giống chính thuộc họ Lauracea như Persea drymifolia (Mexican), Persea americana Mill (Guatemalan) và Persea americana Mill (West Indian) Mỗi chủng bơ có những đặc tính riêng, phù hợp với các vùng sinh thái khác nhau.
Tư liệu cổ nhất ghi nhận từ "bơ" trong tiếng Anh là của Hans Sloane, được viết trong một bảng liệt kê thực vật tại Jamaica vào năm 1696 Loại trái cây này được đưa đến Indonesia vào năm 1750, Brazil năm 1809, Nam Phi và Úc vào cuối thế kỷ 19, và Levant vào năm 1908.
Bơ (Persea americana) cây có hai lá mầm, thuộc họ Lauraceae với thông tin phân loại cụ thể như sau]:
2.1.3 Các giống bơ trên thế giới hiện nay
Chủng Mexican, có nguồn gốc từ vùng núi cao của Mexico, nổi bật với khả năng chịu lạnh tốt nhất Tuy nhiên, nhược điểm của nó là quả nhỏ, vỏ mềm và hạt lớn Những giống lai được chọn lọc từ chủng này, như giống Fuerte và Zutano, là sự kết hợp giữa Mexican và Guatemalan, mang lại kích thước quả vừa phải và vỏ nhẵn.
Chủng Guatemalan, có nguồn gốc từ vùng cao nguyên Mexico, ít chịu lạnh hơn chủng Mexican Các giống như Hayes, Hopkins và Hass thường có quả lớn với vỏ dày, thô ráp và sần sùi, màu sắc vỏ trưởng thành từ xanh lục đến nâu đen Hạt nhỏ, gắn chặt với thịt quả và có chất lượng ngon.
Chủng West Indian thích hợp với khí hậu nóng, độ cao thấp và độ ẩm không khí cao Quả của giống này thường lớn, có vỏ hơi mỏng nhưng dai và có ngoại hình đẹp Các giống phổ biến được trồng bao gồm Pollock, Booth và Simmonds.
Các giống bơ Guatemalan, West Indian và những con lai của chúng đã được nhập vào Việt Nam từ cuối những năm 1950, chủ yếu trồng ở vùng có độ cao dưới 800m Hiện nay, cây bơ trong sản xuất phần lớn thuộc về những chủng này Tuy nhiên, do quá trình gây trồng từ hạt qua nhiều thế hệ, các cây bơ không còn giữ nguyên đặc tính giống ban đầu, khiến việc xác định tên giống gốc trở nên khó khăn.
2.1.4 Các giống bơ phổ biến hiện nay ở Việt Nam
Theo Quyết định số 242/QĐ-TT-CCN ngày 19/5/2011 của Cục Trồng trọt, bốn giống bơ được công nhận cho sản xuất thử gồm TA1, TA3, TA5 và Booth 7 (Trần Khắc Thi, 2018).
Nghiên cứu gần đây cho thấy giống bơ TA1 và Booth 7 có năng suất và chất lượng ổn định tại các vùng Đắk Lắk, Đắk Nông, Gia Lai và Lâm Đồng (Trần Khắc Thi, 2018) Giống bơ Booth nổi bật với hàm lượng chất béo cao lên đến 15%, vượt trội so với 5% của giống bơ trong nước và dưới 10% của giống bơ địa phương, cùng với hương vị thơm ngon Thêm vào đó, quả bơ Booth có vỏ dày, giúp kéo dài thời gian bảo quản.
Trong vòng 10 ngày, sản phẩm bơ Booth sẽ đáp ứng đầy đủ yêu cầu cho xuất khẩu Thời vụ thu hoạch bơ Booth diễn ra vào tháng 10 và tháng 11, muộn hơn 2 tháng so với các giống bơ địa phương (Trần Khắc Thi, 2018).
Sự thụ phấn ở cây bơ rất đặc biệt và phức tạp, mặc dù hoa có tính lưỡng tính nhưng nhị và nhụy không chín đồng thời Các nhà thực vật học đã nghiên cứu quá trình nở hoa của cây bơ và phát hiện rằng mỗi ngày có hai nhóm cây bơ cùng nở hoa, điều này ảnh hưởng đến quá trình thụ phấn.
Nhóm A có hoa nở một lần vào buổi sáng, lúc này nhụy đã chín nhưng nhị chưa phát tán phấn Sau đó, hoa sẽ cụp lại và nở lần thứ hai vào buổi trưa hôm sau, lúc này nhị đã chín và tung phấn, nhưng nhụy không còn khả năng thụ phấn Thời gian giữa hai lần nở hoa kéo dài trên 24 giờ.
Nhóm B có đặc điểm hoa nở ngược, với lần nở đầu tiên vào buổi chiều khi nhụy đã chín sẵn để tiếp nhận phấn Sau đó, hoa sẽ cụp lại và khoảng dưới 24 giờ sau, vào buổi sáng hôm sau, hoa sẽ nở lần thứ hai, lúc này nhị chín và phát tán phấn.
2.1.4.1 Các giống bơ trong nước
Giống nội địa là những cây đầu dòng được chọn lọc theo tiêu chuẩn nghiêm ngặt và nhân vô tính qua phương pháp ghép, nhằm cung cấp giống cho sản xuất Các giống này được đặt tên và ký hiệu bởi các cơ quan nghiên cứu giống trong nước.
Hiện nay Việt Nam đã và đang nghiên cứu nhiều giống bơ mới như: EST4, HTS1, SDH, HA, TA5… Đặc điểm mỗi loại giống được thể hiện như sau
Thành phần hóa học và công dụng của quả bơ
2.2.1 Thành phần hóa học trong quả bơ
Bơ là một loại trái cây đặc biệt với hàm lượng lipid và protein cao, cung cấp từ 150 đến 300 calo trên 100g, gấp ba lần chuối và bằng 50% một miếng thịt bò bít tết Quả bơ chứa khoảng 700 calo và 30g chất béo, đồng thời là nguồn dinh dưỡng phong phú với hơn 14 loại vitamin và khoáng chất, bao gồm Vitamin A, C, B1, B2, Niacin, Folate, và nhiều vitamin khác cùng với các khoáng chất như Kali, Phốt-pho, Magie Với giá trị dinh dưỡng vượt trội, bơ đã được ghi nhận trong sách kỷ lục thế giới Guinness là trái cây giàu dinh dưỡng nhất thế giới.
Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng của bơ có trong 100g bơ ăn được
Thông tin dinh dưỡng cơ bản
Calo 160 kcal Vitamin A 7àg 1% Canxi 12mg 1%
Nước 73% Vitamin C 10mg 11% Sắt 0,55mg 7%
Protein 2g Vitamin D 0àg _ Magie 29mg 7%
Cacbonhydrate 8,5g Vitamin E 2,07mg 14% Photpho 52mg 7% Đường 0,7g Vitamin K 21àg 18% Kali 485mg 10%
Chất xơ 6,7g Vitamin B1 0,07mg 6% Natri 7mg 0%
Chất béo 14,7g Vitamin B2 0,13mg 10% Kẽm 0,64mg 6%
Bão hòa 2,13g Vitamin B3 1,74mg 11% Đồng 0,19mg 21%
Bão hòa đơn 9,8g Vitamin B5 1,39mg 28% Mangan 0,14mg 6%
Bóo hũa đa 1,82g Vitamin B6 0,26mg 20% Selen 0,4àg 1%
Bơ là một loại trái cây có hàm lượng đường rất thấp so với các loại khác, chỉ chứa 0,5 gram đường trong nửa quả (68 gram) và 1,8 gram carbohydrat tiêu hóa được trong 100 gram Nhờ vào chỉ số đường huyết thấp, bơ không gây biến động lớn cho lượng đường trong máu, làm cho nó trở thành một lựa chọn tốt cho những ai quan tâm đến sức khỏe.
Bơ chứa đến 79% carbohydrate dưới dạng chất xơ, với một nửa quả bơ cung cấp khoảng 4,5 gram chất xơ Chất xơ đóng vai trò quan trọng trong chế độ ăn uống, giúp kiểm soát cảm giác thèm ăn, nuôi dưỡng lợi khuẩn trong ruột và giảm nguy cơ mắc nhiều bệnh.
Quả bơ là một loại trái cây giàu acid béo chưa bão hòa, đặc biệt là axit oleic, thành phần chính của dầu ô liu, giúp giảm viêm và hỗ trợ cho bệnh nhân ung thư Dầu bơ cung cấp chất béo lành mạnh và các nghiên cứu trên động vật đã chỉ ra rằng nó có tác dụng bảo vệ chống lại viêm, bệnh tim và tiểu đường.
Bơ rất giàu vitamin và khoáng chất thiết yếu Dưới đâu là những chất có hàm lượng cao trong bơ
Bơ là nguồn cung cấp folate (B9) dồi dào, một dưỡng chất thiết yếu cho hoạt động của tế bào và sự phát triển của mô, đặc biệt quan trọng đối với phụ nữ mang thai.
Vitamin K1: Vitamin K1 đóng vai trò quan trọng trong việc đông máu, và tốt cho xương
Kali là khoáng chất thiết yếu giúp kiểm soát huyết áp và cải thiện sức khỏe tim mạch, và bơ thực sự chứa nhiều kali hơn cả chuối Đồng, một nguyên tố vi lượng thường bị xem nhẹ trong chế độ ăn uống của người phương Tây, nếu hấp thụ không đủ có thể gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe tim mạch.
Vitamin E: là chất chống oxy hoá mạnh, thường có rất nhiều trong thực phẩm giàu chất béo có nguồn gốc thực vật
Vitamin B6: Là một nhóm các vitamin góp phần vào việc chuyển đổi thực phẩm thành năng lượng
Vitamin C: Chất chống oxy hoá rất quan trọng đối với hệ thống miễn dịch và làn da
Polyphenol và flavonoid là những hợp chất thực vật tự nhiên có đặc tính chống oxy hóa mạnh mẽ, giúp bảo vệ tế bào khỏi tổn thương do gốc tự do Thiếu hụt các chất này có thể dẫn đến tổn thương tế bào và thoái hóa mô Polyphenol được phân loại dựa trên số lượng vòng phenol mà chúng chứa.
Hàm lượng polyphenol trong thực vật tập trung nhiều hơn ở các lớp ngoài so với lớp bên trong Flavonoid, một nhóm polyphenol nổi bật, nổi bật với các đặc tính chống viêm và chống oxy hóa, mang lại lợi ích sức khỏe đáng kể.
Bơ là nguồn giàu carotenoid, đặc biệt là lutein và zeaxanthin, những chất dinh dưỡng quan trọng cho sức khỏe mắt, giúp giảm nguy cơ mắc các bệnh về mắt liên quan đến lão hóa.
Persenone A và B: là các chất chống oxy hoá độc đáo có tác dụng bảo vệ chống lại chứng viêm và ung thư
D-Mannoheptulose: Một loại đường có trong bơ, được cho là hỗ trợ kiểm soát lượng đường trong máu
Bơ chứa nhiều chất chống oxy hóa carotenoid, và việc kết hợp bơ với chất béo giúp cơ thể hấp thụ các chất này hiệu quả hơn Với hàm lượng chất béo cao, bơ tối ưu hóa khả năng hấp thụ carotenoid, mang lại lợi ích sức khỏe tối đa.
Chlorophyl, hay còn gọi là chất diệp lục, là thành phần quyết định màu sắc của thịt quả bơ, với phần thịt gần vỏ có màu xanh đậm hơn so với phần gần hạt Hiện nay, chlorophyl chủ yếu được ứng dụng trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, được sử dụng làm nguyên liệu cho thực phẩm chức năng và sản phẩm bổ sung, giúp thải độc, tăng cường sức đề kháng, cũng như phòng chống ung thư và các bệnh tật khác.
2.2.2 Công dụng đối với sức khỏe con người
Cây bơ, thành viên nổi bật của chi Persea, được trồng rộng rãi ở các vùng cận nhiệt đới nhờ vào trái cây ăn được và những lợi ích kinh tế to lớn Sự phát hiện về công dụng và lợi ích tuyệt vời của cây bơ đã thúc đẩy việc trồng trọt loại cây này, mang lại giá trị kinh tế cao không chỉ ở Việt Nam mà còn trên toàn thế giới.
Quả bơ và các bộ phận khác của cây bơ mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe con người, như hạt bơ được sử dụng để chống ung thư, kháng viêm và chống lão hóa Theo thống kê của FAO năm 1997, bơ đứng thứ 5 trong danh sách các loại cây nhiệt đới về sản lượng.
So sánh một số trái cây về mặt chất lượng (trong 100g phần ăn được) được thể hiện trong bảng 2.2
Bảng 2.2 Thành phần dinh dưỡng của một số loại quả
Loại Calo Nước Protein Lipid Đường Vitamin
Cam 40 88,6 0,8 0,2 9,9 0,07 43 23 21 Ổn định huyết áp: Bơ rất giàu kali và ít natri điều đó giúp điều chỉnh cân bằng điện giải và áp lực máu trong cơ thể Nó cũng chứa chất béo có lợi, đóng vai trò quan trọng trong việc giảm huyết áp ở những người bị cao huyết áp (The Health Site)
Kiểm soát cân nặng hiệu quả với bơ nhờ vào hàm lượng protein và chất xơ cao, giúp giảm cảm giác đói và duy trì cảm giác no lâu hơn Bên cạnh đó, chất béo không bão hòa có trong bơ cũng hỗ trợ cân bằng lượng calo, giúp bạn kiểm soát cân nặng tốt hơn nếu tiêu thụ một cách hợp lý.
Tình hình sản xuất và tiêu thụ bơ trên thế giới và Việt Nam
2.3.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bơ trên thế giới
Cây bơ (Persea americana Mill) là một trong bốn loài cây cho quả có nhu cầu tiêu thụ cao và ngày càng gia tăng Trong thập niên 90, mức tiêu thụ quả bơ bình quân đầu người trên toàn cầu đã tăng từ 376g lên 381g mỗi năm, tương đương với nhu cầu tiêu thụ tăng thêm 2-2,3 triệu tấn mỗi năm.
Hiện nay, hơn 60 quốc gia và vùng lãnh thổ trên thế giới trồng bơ, với tổng diện tích 436.280 ha vào năm 2009 Diện tích trồng bơ chủ yếu tập trung ở Châu Mỹ (278.679 ha), tiếp theo là Châu Phi (72.375 ha), Châu Á (47.926 ha), Châu Âu (22.882 ha) và cuối cùng là Châu Úc (14.418 ha).
Bảng 2.3 Diện tích, năng suất và sản lượng bơ các khu vực trên thế giới
Khu vực Diện tích (ha) Năng suất
Nguồn: Số liệu của FAO (2013)
Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới và Địa Trung Hải, cây bơ thường có năng suất cao hơn so với vùng ôn đới, tuy nhiên, chất lượng quả bơ ở vùng ôn đới và khí hậu Địa Trung Hải lại tốt hơn Mục tiêu của ngành trồng bơ toàn cầu là nâng cao năng suất lên trên 30 tấn/ha thông qua các biện pháp như sử dụng giống và gốc ghép chất lượng, điều chỉnh mật độ trồng, tưới nước hợp lý, kiểm soát dinh dưỡng để giảm rụng quả, và bảo vệ thực vật (Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, 2015).
2.3.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bơ ở Việt Nam
Bơ được đưa vào Việt Nam từ những năm 1940 bởi người Pháp tại tỉnh Lâm Đồng và hiện nay đã lan rộng ra nhiều khu vực trên toàn quốc Các vùng trồng bơ chủ yếu tập trung ở miền Trung Tây Nguyên như Gia Lai, Đăk Lăk, Kontum, miền Nam như Đồng Nai, Bà Rịa Vũng Tàu, miền Trung với Quảng Trị, và miền Bắc tại Phú Thọ, Mộc Châu.
Hiện nay, bơ là loại cây ăn quả có giá trị kinh tế cao tại Tây Nguyên, được trồng chủ yếu ở các tỉnh Lâm Đồng, Đắk Lắk, Đắk Nông và Gia Lai với tổng diện tích lên tới 7.892 ha Nông dân đang tích cực mở rộng vùng trồng bơ, đặc biệt là trồng xen trong các vườn cà phê và hồ tiêu, mang lại năng suất, chất lượng và hiệu quả kinh tế cao.
Ngoài ra, khu vực Bắc miền Trung, đặc biệt là Quảng Trị diện tích đất trồng bơ có xu hướng tăng nhanh trong những năm gần đây
Mùa vụ thu hoạch bơ khác nhau tùy theo giống và địa phương, với thời gian ra hoa từ tháng 11 đến tháng 2 năm sau Vụ thu hoạch chính diễn ra từ tháng 6 đến cuối tháng 8, trong khi giống chín sớm thu hoạch từ tháng 3 đến tháng 5 và giống chín muộn từ tháng 9 đến tháng 10 Tại Việt Nam, các tỉnh phía Bắc như Phú Thọ và Mộc Châu thu hoạch bơ vào tháng 9-10, miền Trung (Quảng Trị) thu hoạch từ tháng 8-10, và một số khu vực miền Đông Nam Bộ như Long Khánh, Định Quán thuộc tỉnh Đồng Nai thu hoạch vào tháng 4-5.
Vào tháng 7 và tháng 8, giá thu mua bơ chỉ đạt khoảng 10.000 đ/kg do sự chín đồng loạt của quả bơ, với hàng trăm tấn cần tiêu thụ mỗi ngày Mặc dù giá thấp trong chính vụ, nhưng vào vụ bơ muộn từ tháng 10-11, giá có thể cao hơn nhiều, dao động từ 30.000-60.000 đ/kg ở TP.HCM và 35.000-40.000 đ/kg ở Hà Nội Theo nghiên cứu của Công ty Fresh Studio Innovation Asia, sản xuất bơ trong nước hiện không đủ cung cấp cho thị trường nội địa, dẫn đến tình trạng thiếu hụt hàng năm.
100 ngàn tấn quả tươi, đặc biệt là các tỉnh phía Bắc đang có nhu cầu rất lớn
Tại Việt Nam, cây bơ đã chứng minh khả năng sinh trưởng tốt và năng suất cao ở Tây Nguyên, đặc biệt là ở độ cao trên 500 m, với thu nhập từ 10 triệu đồng/cây/vụ Tính đến tháng 6/2016, tỉnh Đắk Lắk đã có hơn 20.000 ha bơ được trồng, trong đó hơn 8.000 ha đã cho thu hoạch sau 5 năm Mỗi ha trồng khoảng 300 cây bơ, trung bình mỗi cây cho 1 tạ quả, giúp sản lượng bơ năm 2016 của Đắk Lắk đạt tới 300.000 tấn.
Cây bơ đã trở thành nguồn thu nhập quan trọng cho người dân cao nguyên Mộc Châu (Sơn La) từ khi được trồng từ năm 1995 Hiện nay, huyện Mộc Châu có khoảng 100 ha bơ với năng suất bình quân đạt 39 tấn/ha, mỗi cây bơ cho năng suất từ 1-3 tạ, thậm chí có cây đạt tới 5 tạ Với độ cao 1050m so với mực nước biển và khí hậu ôn hòa, Mộc Châu là nơi lý tưởng cho cây bơ phát triển Cây bơ ít bệnh, chỉ cần xử lý mối, kiến từ giai đoạn xuống phân Thời gian thu hoạch là 4-5 năm cho cây gieo hạt và 2-3 năm cho cây chiết ghép Mùa trồng diễn ra từ tháng 7-8 hàng năm, khi độ ẩm cao, giúp cây non sinh trưởng tốt Sau vài năm, vào tháng 7, bơ bắt đầu ra hoa và cho quả, với đặc điểm quả rắn, da căng bóng, có thể thu hoạch khi cuống hơi ngả vàng, tùy theo giống mà quả chuyển màu xanh vàng hoặc tím đậm.
Những biến đổi chính trong quá trình bảo quản quả
Sau khi thu hái, quả bơ vẫn tiếp tục hoạt động sống với nhiều biến đổi sinh lý và sinh hóa trong quá trình bảo quản Các quá trình này bao gồm hô hấp, sản sinh ethylene, sinh nhiệt, bay hơi, giảm khối lượng quả và thay đổi thành phần hóa học.
2.4.1 Các biến đổi vật lý
Sự thoát hơi nước xảy ra khi quả tách khỏi cây, dẫn đến mất nước tự nhiên và làm quả nhăn héo, ảnh hưởng đến hình thức Mức độ bay hơi nước phụ thuộc vào điều kiện bảo quản, độ ẩm môi trường, cách bao gói và đặc điểm của quả như vỏ dày, độ chín và mức độ bầm dập Thông thường, sự bay hơi nước diễn ra mạnh mẽ ngay khi quả bắt đầu được bảo quản, sau đó giảm dần và tăng trở lại khi quả bắt đầu thối hỏng.
Sự sinh nhiệt: nhiệt được sinh ra trong quá trình bảo quản là do hô hấp,
Trong quá trình bảo quản, khoảng 2/3 lượng nhiệt được thải ra môi trường bên ngoài, trong khi 1/3 còn lại được sử dụng cho các hoạt động trao đổi chất và bay hơi nước Sự gia tăng nhiệt độ và độ ẩm tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật Vì vậy, việc duy trì các thông số nhiệt độ và độ ẩm tối ưu là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng sản phẩm trong quá trình bảo quản.
Hao hụt khối lượng tự nhiên trong quá trình bảo quản trái cây là một hiện tượng không thể tránh khỏi, chủ yếu do quá trình bay hơi nước Sự giảm khối lượng này không chỉ ảnh hưởng đến trọng lượng của quả mà còn dẫn đến tổn thất chất dinh dưỡng Mức độ hao hụt khối lượng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như giống trái cây, điều kiện bảo quản, thời gian lưu trữ và phương pháp bảo quản được áp dụng.
Biến đổi màu sắc của quả chủ yếu diễn ra trong quá trình chín Trong quá trình bảo quản, màu sắc của quả thường được giữ nguyên, mặc dù một số quả có thể xuất hiện sắc vàng Tuy nhiên, nếu bảo quản không đúng cách, quả sẽ mất màu xanh và có thể xuất hiện những đốm nâu trên cuống và thân.
2.4.2 Các biến đổi sinh lý
Quá trình hô hấp là một yếu tố sinh lý quan trọng sau thu hoạch, giúp giảm khối lượng quả tự nhiên bằng cách sử dụng chất dinh dưỡng và thải ra năng lượng dưới dạng nhiệt, nước, khí CO2 và đôi khi cả rượu Nước và nhiệt sinh ra trong quá trình hô hấp có thể làm quả bị ẩm và dễ thối, đặc biệt là do nấm mốc Trong giai đoạn chín, quả có cường độ hô hấp cao nhất, đặc biệt là bơ, loại quả có sự tăng nhanh về tốc độ hô hấp trùng với quá trình chín Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ hô hấp bao gồm nhiệt độ, độ ẩm và thành phần không khí môi trường.
Quá trình sản sinh ethylene diễn ra song song với hô hấp của quả, với hàm lượng khí này đạt cực đại khi quả gần chín Ethylene kích thích sự phân giải chlorophyl và thúc đẩy quá trình chín Đặc biệt, quả bơ, với đặc tính hô hấp đột biến, sinh ra nhiều ethylene hơn so với các loại quả khác, khởi đầu sự chín bằng sự tăng đột biến trong sản xuất ethylene.
Trong quá trình chín, quả trở nên mềm do sự chuyển đổi của protopectin thành pectin hòa tan, điều này đóng vai trò quan trọng trong việc bảo quản quả Protopectin tạo ra cấu trúc cứng cho quả, giúp chống lại sự xâm nhập của vi sinh vật Trong thời gian bảo quản, hàm lượng gluxit, bao gồm đường và tinh bột, thay đổi mạnh mẽ; trong quá trình hô hấp, đường được chuyển hóa thành năng lượng, dẫn đến sự giảm hàm lượng đường theo thời gian Mức độ chín của quả cũng ảnh hưởng đến sự thay đổi của các sắc tố màu sắc.
Vật liệu nội dung phương pháp nghiên cứu
Địa điểm và thời gian nghiên cứu
Đề tài nghiên cứu được thực hiện tại bộ môn Hóa sinh và bộ môn Thực phẩm Dinh dưỡng thuộc khoa Công nghệ thực phẩm của Học viện Nông nghiệp Việt Nam, diễn ra từ tháng 9 năm 2018 đến tháng 8 năm 2019.
Đối tượng nghiên cứu
Bảng 3.1 Các giống bơ được khảo sát
STT Giống nội địa STT Giống nhập nội
1 Bơ bí xanh 10 Bơ Booth 3
2 Bơ sáp dài cổ chai 11 Bơ Booth 7
3 Bơ sáp dẻo tròn 12 Bơ Cuba
5 Bơ sáp thường 14 Bơ Hass
6 Bơ 5 lóng 15 Bơ Hồng ngọc
Vật liệu nghiên cứu
- Thuốc thử Folin-Ciocalteu (FC);
- Dung dịch chuẩn acid Gallic;
- Dung môi ethanol 70%, methanol 70%, acetone 70% và dung môi chuẩn methanol, acetone;
3.3.2 Dụng cụ và thiết bị
- Bình hút ẩm - Tủ sấy;
- Máy rửa bằng sóng siêu âm Elma;
- Máy Quang Phổ Shimadzu UV 1800;
- Ống facol (15ml và 50ml), ống eppendorf 2ml, Pipet tự động (20-200à, 20- 1000à) pipet cầm tay (5ml, 2ml, 10ml), bỡnh tam giỏc, bỡnh định mức, quả bóp,
Phương pháp nghiên cứu
- Bình hút ẩm - Tủ sấy;
- Máy rửa bằng sóng siêu âm Elma;
- Máy Quang Phổ Shimadzu UV 1800;
- Ống facol (15ml và 50ml), ống eppendorf 2ml, Pipet tự động (20- 200à, 20- 1000à) pipet cầm tay (5ml, 2ml, 10ml), bỡnh tam giỏc, bỡnh định mức, quả bóp,
Khảo sát chất lượng dinh dưỡng của 16 giống bơ được thu hái tại Đắk Lắk – Tây Nguyên
Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến một số thành phần hóa học chính của quả bơ sau thu hoạch
3.5.1 Quy trình tiến hành thí nghiệm
Dụng cụ: Kéo cắt, túi đựng quả, bạt gom quả
Bơ nên được thu hoạch vào khoảng 7-9 giờ sáng hoặc 3-5 giờ chiều để đảm bảo chọn được những quả chín già và tránh tình trạng mất nước nhanh chóng Cần tránh thu hoạch bơ trong thời tiết nắng nóng hoặc khi có mưa, vì điều này có thể làm hư hỏng quả bơ.
Quả bơ sau khi thu hoạch nên để ở dưới tán cây mát, không đặt bơ trực tiếp xuống mặt đất
Để thu hoạch quả, bạn cần cắt cuống quả cách quả khoảng 4-5 mm Sau đó, hãy cho quả vào một túi nhỏ và chuyển chúng xuống dưới, cuối cùng cho quả vào bao đựng hoặc bạt để gom quả.
Phân loại những quả có cùng kích thước và trọng lượng thành từng nhóm riêng
Loại bỏ những quả bị sâu, dập, nứt, trầy xước, quả dị dạng và không có cuống
Sau khi thu hoạch, quả bơ được đóng gói vào thùng carton có lỗ thông thoáng, giúp dễ dàng vận chuyển và giảm thiệt hại trong quá trình chuyển đến phòng thí nghiệm.
Tại phòng thí nghiệm bơ được lựa chọn kỹ về độ chín và độ đồng đều, loại bỏ những quả sâu thối, bầm dập
3.5.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm
TN1: Khảo sát chất lượng của một số giống bơ
Tại Đắk Lắk – Tây Nguyên, các giống bơ được thu hái khi đạt độ chín 85-90%, khoảng 210-220 ngày sau khi đậu quả Mỗi giống bơ sẽ được lấy 3 quả, sau đó tiến hành mã hóa và đo lường các chỉ tiêu như chất khô tổng số, hàm lượng protein, lipid, thành phần acid béo, polyphenols, flavonoid, khả năng kháng oxi hóa, cũng như hàm lượng Chlorophyll và Carotenoid.
TN2: Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến một số thành phần hóa học chính của quả bơ sau thu hoạch
Quả bơ Booth7 được thu hoạch tại Đắk Lắk – Tây Nguyên khi đạt độ già 85-90%, khoảng 210-220 ngày sau khi đậu quả Những quả bơ này được lựa chọn đồng đều về kích thước và độ chín, sau đó được xếp vào thùng và vận chuyển về phòng thí nghiệm để đảm bảo chất lượng.
Tại phòng thí nghiệm, bơ được bảo quản ở hai nhiệt độ khác nhau: một phần ở 20°C và một phần trong kho lạnh ở 10°C Sau mỗi khoảng thời gian, bơ sẽ được lấy ra để phân tích sự biến đổi của các thành phần hóa học chính.
Phương pháp phân tích
3.6.1 Xác định hàm lượng chất khô tổng số (Karathanos,1999)
-Sử dụng phương pháp sấy khô đến khối lượng không đổi ở nhiệt độ 105ᵒC
- Lên nhiệt độ tủ sấy đến 105°C
- Đặt nhiệt kế trong lò kiểm tra nhiệt độ chính xác
-Cân 3g mẫu thịt quả xay nhuyễn, dàn mỏng đặt vào cốc sấy
-Đặt mẫu vào tủ sấy trong 4h tại 105°C
- Sau 4h lấy mẫu ra cân khối lượng mẫu sau sấy Sau đó tiếp tục sấy 30 phút cho đến khi khối lượng mẫu sau sấy không đổi
Hàm lượng chất khô (X) được tính theo công thức:
3.6.2 Xác định hàm lượng lipit bằng phương pháp chích ly chiết tĩnh (Nguyễn Thị Thu Hà (2018) có sửa đổi)
Giấy lọc cắt và gấp thành túi nhỏ (hở 1 đầu để lấy mẫu)
Chuẩn bị đĩa petri và túi giấy lọc sấy đến khổi lượng không đổi (30 phút) Lấy mẫu bơ đã được sấy đông khô vào túi giấy lọc, cân đúng 0.25g
Gấp kín đầu túi còn lại để mẫu không bị thoát ra ngoài
Lặp lại mỗi công thức 3 lần Cân khối lượng túi và mẫu
Chuẩn bị bình tam giác có chứa dung môi n-hexan (tỷ lệ 1g/60ml)
Cho các mẫu bơ trên vào bình tam giác theo từng công thức
Bọc kín miệng bình và thành bình bằng giấy bạc và để trong bóng tối
Sau 7 giờ, rót dung môi đã ngâm vào bình rồi lấy mẫu ra tráng qua bằng dung môi sạch
Xếp mẫu vào đĩa petri theo từng công thức, sấy ở 105°C trong 3 giờ Cân mẫu lần 1
Cho mẫu vào bình tam giác chứa dung môi n-hexan với tỷ lệ 1g/60ml để tiến hành chiết mẫu lần 2 Bọc kín bình và để trong bóng tối trong 7 giờ.
Lấy mẫu ra, tráng qua bằng dung môi sạch Xếp mẫu vào đĩa theo từng công thức
Sấy mẫu lần 2 ở 105°C trong 3 giờ
Tính toán kết quả:nm
Hàm lượng lipit tổng số được tính theo công thức:
3.6.3 Xác định hàm lượng thành phần acid béo bằng phương pháp GC/FID
Cột tách HP-5 (Polimetylsilosan có 5% phenyl), khí mang là N2, tốc độ khí mang 0,8ml/phút, chương trình nhiệt độ 150 0 C giữ trong 1 phút tăng
10 o C/phút đến 200 0 C giữ 1 phút tăng 2 0 C/phút đến 250 0 C giữ 1 phút, tăng 10 0 C/ phút đến 270 0 C giữ 10 phút Nhiệt độ buồng tiêm mẫu là 250 0 C, nhiệt độ FID
280 0 C, thể tớch bơm mẫu 1àl với kiểu bơm chia dũng tỉ lệ 10:1
Cách tiến hành: Theo AOAC 996
3.6.4 Xác định hàm lượng protein (Wilson, 1983)
Giấy lọc cắt và gấp thành túi nhỏ (hở 1 đầu để lấy mẫu)
Chuẩn bị đĩa petri và túi giấy lọc sấy đến khối lượng không đổi (30 phút) Lấy mẫu bơ đã được sấy đông khô vào túi giấy lọc, đúng 0.125g
Gấp kín đầu túi còn lại để mẫu không bị thoát ra ngoài
Lặp lại mỗi công thức 3 lần
Chuẩn bị bình tam giác có chứa dung môi n-hexan (tỷ lệ 1g/60ml)
Cho tất cả các mẫu bơ trên vào bình tam giác theo từng công thức
Bọc kín miệng và thành bình bằng giấy bạc, sau đó để trong bóng tối trong 7 giờ Sau thời gian này, rót dung môi đã ngâm vào bình và lấy mẫu để tráng qua bằng dung môi sạch.
Xếp mẫu vào đĩa petri theo từng công thức, sấy ở 60°C trong 3 giờ
Mở đầu túi giấy lọc, đổ toàn bộ lượng mẫu vào trong ống falcon 15ml sạch Hút 5ml dung dịch đệm NaOH 0.1M, NaCl 3.5% vào các ống mẫu
Chiết mẫu trong bể ổn nhiệt ở 60°C trong 90 phút, lắc mỗi 15 phút Sau đó, ly tâm mẫu ở tốc độ 3500 vòng/phút tại 10°C trong 10 phút và chuyển dịch trong sang ống falcon sạch.
Pha loãng mẫu với tỉ lệ 1:5
Hỳt 100 àl mẫu đó pha loóng vào ống falcon sạch
Hút thêm 2.5ml dung dịch Coomassie Brilliant Blue G-250
Sau đó đem đi so màu ở bước sóng 595nm
"∗ !$$∗ !!! (%) Trong đó: V là thể tích dịch chiết (ml)
1.1044 là hệ số của đường chuẩn albumin
3.6.5 Xác định hàm lượng Flavonoid bằng phương pháp so màu (Baba and Malik, 2015)
Nguyên tắc nghiên cứu dựa trên khả năng tạo phức màu mạnh mẽ của flavonoid với các kim loại Trong đó, Al3+ được lựa chọn để khảo sát do tính chất tạo phức màu mạnh và độ an toàn, không độc hại của nó.
Chiết mẫu: Tương tự như đối với Polyphenol
Tiến hành: Hút 1000microL dịch chiết
Thêm 500microL dung môi+ 4000 microL nước cất
Thêm 300microL NaNO2, lắc đều để phản ứng 5 phút
Sau đó thêm 300microL AlCl3 10% + 2000microL NaOH 1M Để 15 phút sau đó đem đo OD ở bước sóng 510nm
Tiến hành lặp lại thí nghiệm 3 lần trên 3 quả khác nhau (cùng giống) Công thức tính hàm lượng flavonoid (mgCAE/g CK):
Trong đó: OD là độ hấp thụ quang của mẫu ở bước sóng 510nm; b là hệ số phương trình đường chuẩn;
V là thể tích chiết (ml); a là hệ số phương trình đường chuẩn;
3.6.6 Xác định hàm lượng polyphenol (ISO 145021-2005)
Cân 0.4g mẫu đã đông khô vào ống falcon sạch Mỗi công thức lặp lại 3 lần, cân đến mẫu cuối cùng
Hút thêm vào 8ml ethanol 70%, lắc đều
Chiết trong bể ổn nhiệt ở 30°C trong 3 giờ, 15 phút lắc 1 lần
Ly tâm với tốc độ 3500 vòng/phút ở 4°C trong 10 phút
Chiết dịch trong sang ống falcon sạch để phân tích
Chuẩn bị ống falcon 15ml sạch
Hỳt 125àl dung dịch mẫu vào từng ống falcon, mỗi cụng thức lặp lại 3 lần
Thêm vào 2.5ml dung dịch folin (đã pha loãng 10 lần từ dung dịch folin 0,1N) Để dung dịch phản ứng trong 4 phút
Thêm 2ml dung dịch Na2CO3 7.5% và lắc đều Để dung dịch ở nhiệt độ phòng trong bóng tối 2 giờ
Tiến hành so màu ở bước sóng 760nm
Trong đó: F là hàm lượng Polyphenol (mgGAE/g)
3.6.7 Xác định khả năng kháng oxi hóa bằng DPPH (Thaipong et al., 2006)
Cân 0.4g mẫu đã đông khô vào ống falcon sạch Mỗi công thức lặp lại 3 lần
Hút thêm vào 8ml ethanol 70%, lắc đều
Chiết trong bể ổn nhiệt ở 30°C trong 3 giờ, 15 phút lắc 1 lần
Ly tâm với tốc độ 3500 vòng/phút ở 4°C trong 10 phút
Chiết dịch trong sang ống falcon sạch để phân tích
Chuẩn bị ống falcon 15ml sạch
Hỳt 300àl dung dịch mẫu vào từng ống falcon, mỗi cụng thức lặp lại 3 lần
Hỳt thờm 2850àl dung dịch DPPH vào cỏc ống nghiệm và để trong bóng tối 30 phút
So màu ở bước sóng 515nm
Trong đú: AA khả năng khỏng oxy húa của bơ (àM Trolox/100g CT)
AA% là % kìm hãm, tính theo công thức :
Thể tích dung dịch chiết (V) được đo bằng ml, trong khi dF là độ pha loãng của dịch chiết trước khi thực hiện phản ứng Hệ số của phương trình đường chuẩn Trolox được ký hiệu là a, và khối lượng mẫu được ký hiệu là m, tính bằng gram.
1000 : hệ số chuyển đổi từ ml sang l dịch chiết
3.6.8 Xác định hàm lượng carotenoid và chlorophyll (Kotikova et al , 2011)
Cân 0.3g mẫu đã sấy đông khô vào ống falcon 15ml sạch Mỗi công thức lặp lại 3 lần
Hút thêm 6ml acetone gốc vào các ống falcon chứa mẫu, lắc đều
Cất mẫu trong túi đen và bảo quản ở nhiệt độ 4-6°C trong 5 giờ
Chiết lấy dịch trong sang ống falcon sạch
So màu ở các bước sóng: 470nm, 645nm, 662nm
Công thức xác định hàm lượng carotenoid:
Ca: Hàm lượng chlorophyll a (àg/g)
Cb: Hàm lượng cholorophyll b (àg/g)
Cx+c: Hàm lượng carotenoid (àg/g)
3.6.9 Xác định hàm lượng chất khoáng trong quả bơ
Cân 0.5 gam bơ đồng khô và cho vào chén sứ chịu nhiệt Đặt chén trong lò nung ở nhiệt độ 500-600 độ C trong 2 đến 3 giờ Sau đó, làm nguội bơ đồng trong bình hút ẩm trong 45 phút và tiến hành cân Lặp lại quy trình này cho đến khi trọng lượng ổn định.
Công thức tính hàm lượng chất khoáng tổng số của nguyên liệu tính theo hàm lượng chất khô
Kts: Hàm lượng chất khoáng tổng số theo hàm lượng chất khô (%);
Ms: Khối lượng chén và hạt nguyên liệu sau khi đốt (g);
Mc: Khối lượng chén (g); m: Khối lượng hạt nguyên liệu đem đốt (g).
Phương pháp xử lí số liệu
Số liệu thí nghiệm được xử lý bằng phần mềm excel và minitab 16.
sau thu hoạch
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng protein của quả bơ Booth 7 sau
Hình 4.11 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời hạn bảo quản đến hàm lượng protein tổng số của bơ Booth 7
Quả bơ được bảo quản ở 10ºC cho thấy hàm lượng protein duy trì tốt, với mức 2.11% sau 24 ngày Kết quả thống kê cho thấy, mặc dù có sự khác biệt về hàm lượng protein giữa hai nhiệt độ 10°C và 20°C, nhưng sự khác biệt này không đáng kể khi xét ở mức độ tin cậy 95%.
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng Flavonoid
Trong những năm gần đây, flavonoid đã thu hút sự chú ý đặc biệt nhờ những nghiên cứu cho thấy tác dụng tích cực của chúng đối với sức khỏe con người Đặc biệt, flavonoid nổi bật với khả năng chống oxy hóa mạnh mẽ Vì lý do này, chúng tôi đã tiến hành theo dõi hàm lượng flavonoid có trong bơ Booth7.
Hình 4.12 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời hạn bảo quản đến hàm lượng
Flavonoid là một trong bốn nhóm chính của hợp chất polyphenol, và chúng có trong quả bơ Các flavonoid này mang lại nhiều lợi ích, bao gồm khả năng kháng viêm và chống oxi hóa, giúp bảo vệ tế bào khỏi sự tổn hại do các gốc tự do gây ra.
Kết quả từ hình 4.12 cho thấy, tại hai ngưỡng nhiệt độ 10°C và 20°C, hàm lượng polyphenol trong quả bơ không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức độ tin cậy 95% Điều này cho thấy hàm lượng polyphenol được duy trì ổn định trong suốt quá trình bảo quản.
Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời hạn bảo quản đến hàm lượng lượng
Hình 4.13 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời hạn bảo quản đến hàm lượng
Polyphenol là hợp chất chống oxi hóa hiệu quả, có trong quả bơ giúp tăng cường khả năng chống ôxy hóa và chống viêm cho cơ thể Hàm lượng polyphenol trong quả bơ Booth 7 sau thu hoạch được duy trì ổn định, góp phần nâng cao chất lượng bảo quản Kết quả nghiên cứu cho thấy, ở nhiệt độ 10°C và 20°C, hàm lượng polyphenol trong quả bơ không bị ảnh hưởng đáng kể, cho thấy đây là hai mức nhiệt độ lý tưởng để bảo quản quả bơ Booth 7 sau thu hoạch.
Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời hạn bảo quản đến hoạt tính kháng oxi hóa của bơ Booth 7
Hoạt tính kháng oxy hóa là một chất giúp ngăn chặn hoặc làm chậm quá trình oxy hóa, mang lại lợi ích cho sức khỏe Các thực phẩm chứa chất chống oxy hóa, như bơ, rất có lợi cho cơ thể Do đó, chúng tôi đã tiến hành theo dõi hoạt tính kháng oxy hóa của bơ trong quá trình bảo quản để đánh giá hiệu quả của nó.
Hình 4.14 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời hạn bảo quản đến hoạt tính kháng oxi hóa của bơ Booth7
Theo kết quả nghiên cứu, hoạt tính kháng oxy hóa của quả bơ Booth 7 tăng dần trong thời gian bảo quản ở cả hai ngưỡng nhiệt độ 10°C và 20°C với mức ý nghĩa α=5% Cụ thể, ở 10°C, sau 24 ngày, hoạt tính kháng oxy hóa đạt mức cao nhất, từ 7,67 (µM/g) tăng lên 13,92 (µM/g), tương ứng với mức tăng gần 82% so với thời điểm ban đầu Đặc biệt, sau 24 ngày bảo quản ở 10°C và 12 ngày ở 20°C, bơ bắt đầu xuất hiện dấu hiệu thịt quả mềm, cho thấy quá trình chín tự nhiên Thời gian từ khi thu hoạch đến khi bơ chín tự nhiên là khoảng thời gian quan trọng, trong đó một số chỉ tiêu chất lượng của quả bơ được cải thiện.
Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời hạn bảo quản đến hàm lượng Chlorophyll của bơ Booth 7
Hình 4.15 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời hạn bảo quản đến hàm lượng chlorophyll của bơ Booth 7
Kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng chlorophyl a và b của quả bơ Booth 7 biến đổi khác nhau và bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ bảo quản sau thu hoạch Cụ thể, ở nhiệt độ 10°C, hàm lượng chlorophyl a giảm từ 107,94 (µg/g) xuống 68,40 (µg/g), tương ứng với mức giảm gần 1,6 lần, trong khi hàm lượng chlorophyl b giảm từ 61,67 (µg/g) xuống 33,79 (µg/g), giảm khoảng 1,8 lần so với những ngày đầu bảo quản Điều này cho thấy rằng, quả bơ xanh mới thu hoạch có hàm lượng chlorophyl cao hơn, nhưng sắc tố này rất dễ bị phân hủy trong quá trình bảo quản.
Như vậy, thời gian bảo quản càng dài càng làm giảm hàm lượng chlorophyl a có trong quả bơ sau thu hoạch.
Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời hạn bảo quản đến hàm lượng carotenoid của bơ Booth7
Carotenoid là sắc tố hữu cơ tự nhiên, xuất hiện trong thực vật và các sinh vật quang hợp như tảo, một số loại nấm và vi khuẩn.
Carotenoid có khả năng chống lại các tác nhân oxy hóa từ môi trường bên ngoài Nhận thấy lợi ích sức khỏe của carotenoid, chúng tôi đã tiến hành theo dõi hàm lượng carotenoid trong quả bơ.
Hình 4.16 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời hạn bảo quản đến hàm lượng carotenoid của bơ Booth 7
Dựa trên hình 4.16 và kết quả thống kê, chúng tôi nhận thấy rằng hàm lượng carotenoid trong quả bơ có sự biến đổi khác nhau, chịu ảnh hưởng bởi nhiệt độ bảo quản sau thu hoạch.
Bơ được bảo quản ở nhiệt độ 10°C cho thấy sự giảm đáng kể hàm lượng carotenoid, từ 78,39 (àg/g) xuống còn 51,65 (àg/g) sau 24 ngày Sự giảm này gần 1/3 so với thời điểm ban đầu, do carotenoid là thành phần sắc tố dễ bị oxi hóa, dẫn đến mất màu trong quá trình chế biến và bảo quản Cuối thời gian bảo quản, vỏ bơ xuất hiện vết đen, thịt bên trong cũng bị nâu hóa, cho thấy hàm lượng carotenoid giảm đáng kể.
