Báo cáo công nghệ và sản phẩm thanh long chế biến

Khoá phân loại chi Hylocereus theo Britton và Rose ...5 Bảng 2.1: Sự thay đổi các thành phần và chất lượng của trái thanh long sau ra hoa.... polyrhizus...15 Bảng 3.3: Các betacyanin từ

MỤC LỤC

1 TỔNG QUAN 5

1 1 1 2 Phân loại 5

Nguồn gốc và đặc điểm sinh thái 7

Nguồn gốc 7

Điều kiện sinh trưởng 7

Sự ra hoa 8

1.2.1 2.2 2.3 1 1 2 3 THU HOẠCH: 9

.1 Thu hoạch 9

.2 Thay đổi của trái thanh long trong quá trình chín 11

.3 Ứng dụng chitosan làm màng bao bảo quản trái thanh long 12

THÀNH PHẦN HÓA HỌC 14

.1 Thành phần hoá học cơ bản 14

2 2 2 3 3 3 3 3 1.1 1.2 1.3 1.4 Carbohydrrate 15

Sắc tố 16

Các hợp chất có hoạt tính khác 17

Polysacharide từ thành tế bào của thịt trái 19

3 3 2 Hạt thanh long 20

.3 Thành phần hóa học của vỏ trái thanh long 22

THANH LONG BÌNH THUẬN VIỆT NAM, ĐẶC ĐIỂM VÀ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT 24 SẢN PHẨM 26

.1 Trái tươi: 26

.2 Nước thanh long đóng lon: 27

.3 Dragon fruit juice concentrate: 27

.4 Dragon fruit jam: 27

.5 Freeze dried pitaya: (thanh long sấy): 28

.6 Dragon fruit juice enzyme (fermented dragon fruit juice): 29

.7 Sản phẩm khác 29

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MỘT SỐ SẢN PHẨM TỪ TRÁI THANH LONG 31

.1 Nguyên liệu 31

4

5

5

5

5

5

5

5

5

6

6

6

6

6

6

.1.2

.1.3

.1.4

.1.5

.1.6

Nước 31

Syrup đường 34

Acid citric 35

Phụ gia tạo đăc (thickening agent): xanthan gum 36

Vitamine C 37

6.2 Quy trình công nghệ 38

.3 Giải thích một số quá trình 39

KẾT LUẬN 47

TÀI LIỆU THAM KHẢO 47

6

7

8

DANH MỤC BẢNG

Bảng1.1 Khoá phân loại chi Hylocereus theo Britton và Rose 5

Bảng 2.1: Sự thay đổi các thành phần và chất lượng của trái thanh long sau ra hoa 11

Bảng 2.2: sự mất khối lượng theo thời gian bảo quản bằng chitosan 12

Bảng 2.3: độ dẫn khí khổng trong các thời gian bảo quản sau thu hoạch 13

Bảng 2.4: thay đổi kích thước khí khổng (chiều rộng) trong thời gian bảo quản 13

Bảng 2.5: thay đổi kích thước khí khổng (chiều dài) trong thời gian bảo quản 13

Bảng 2.6: Độ mở khí khổng của vỏ thanh long theo thời gian bảo quản thanh long vơi màng phủ chitosan 13

Bảng 2.7: thời gian bảo quản của trái với các chế độ xử lý khác nhau 13

Bảng 3.1 : Thành phần trung bình của trái thanh long tính trên 100g phần ăn được 14

Bảng 3.2: Tính chất lý và hóa của hai loại thanh long H undatus và H polyrhizus 15

Bảng 3.3: Các betacyanin từ kết quả phân tích HPLC 17

Bảng 3.4 : Tính chất của phần bã không tan trong cồn của khối nghiền nhão từ Hylocereus sp (thanh long ruột đỏ) 19

Bảng 3.5: Thành phần đường trung tính của các phân đoạn pectin khác nhau 20

Bảng 3.6: Thành phần acid béo (so với tổng acid béo) trong hạt của hai loại Hylocereus polyrhizus và Hylocereus undatus .21

Bảng 3.7: Thành phần của tocopherol, acid phenolic và phytosterol của hạt thanh long 21

Bảng 3.8: Thành phần của vỏ trái thanh long 21

Bảng 3.9: Tính chất hóa lý của vỏ trái thanh long 23

Bảng 3.10: Thành phần các polysaccharide trong vỏ thanh long 23

Bảng 4.1: Sự sản xuất và tiêu thụ trái thanh long ở Bình thuận 24

Bảng 4.2: Thành phần hóa học của trái thanh long từ các miền khác nhau 25

Bảng 6.1: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ăn uống (QCVN 01:2009/BYT) 31

DANH MỤC HÌNH:

Hình 1.1: Trái Hylocereus purssi và Hylocereus costaricensis 6

Hình 1.2: Trái Hylocereus undatus 7

Hình 1.3: Trái Hylocereus trigonus 7

Hình 1.4: Cây Hylocereus trigonus ở tây nam Ấn Độ 8

Hình 1.5: Thụ phấn nhân tạo trên hoa của Hylocereus sp 9

Hình 2.1: Sự thay đổi của trái sau ra hoa ở những thời điểm khác nhau 11

Hình 3.1: Hoạt tính chống oxi hóa của dịch trích từ thịt trái (a) và vỏ trái thanh long (b) 18

Hình 3.2 : Sự kìm hãm tế bào ung thư melanin B16F10 khi nuôi trong dịch trích từ thịt và vỏ trái thanh long (a) và betanin (b) 18

Hình5.1: Sản phẩm trái thanh long tươi 26

Hình 5.2: Sản phẩm nước thanh long dạng lon 27

Hình 5.3: Sản phẩm dragon fruit concentrate 27

Hình 5.4: Sản phẩm dragon fruit jam 28

Hình 5.5: Sản phẩm thanh long sấy 28

Hình 5.6: Sản phẩm nước thanh long lên men 29

Hình 6.1: Acid citric 35

Hình 6.2: Xanthan gum 37

Hình 6.3: Thiết bị ngam rửa xối tưới dạng băng tải 40

Hình 6.4: Thiết bị chà 41

Hình 6.5: Thiết bị bình khuấy trộn bằng cánh khuấy 42

Hình 6.7: Thiết bị ủ enzyme 44

Hình 6.8: Thiết bị ly tâm 45

Hình 6.9: Thiết bị lọc khung bản BKL4/400 45

-Giới (regnum): thực vật (plantae)

Bộ (ordo): cẩm chướng (Caryophyllales)

Họ (familia): xương rồng (cactaceae)Chi (genus): Hylocereus

Họ xương rồng (Cactaceae) gồm khoảng 120 – 200 chi gồm từ 1500 – 2000 loài được

tìm thấy đặc biệt là ở vùng bán sa mạc, vùng nhiệt đới nóng của Mỹ Latinh Cactaceae thườngđược trồng để làm cảnh, nhưng cũng có đến gần 250 loài được canh tác để lấy quả và cung cấp

cho công nghiệp Tuy nhiên, một số ít loài có giá trị kinh tế Chi Opuntia mill có lẽ được canh tác

nhiều nhất để lấy quả (cactus pear, prickly pear) Ở Mỹ Latinh, nhiều loài khác nhau được canhtác và trái của nó được gọi là thanh long Tên chung và tên địa phương làm cho sự phân loại thựcvật chúng khó khăn Tuy nhiên, tất cả thanh long được nhóm vào 4 chi chính (main genera):

Stenocereus Britton & Rose, Cereus Mill, Selenicereus Riccob và Hylocereus Britton & Rose Chúng tôi tập trung đặc biệt vào chi Hylocereus Hylocereus có đặc điểm thân leo với rễ ở trên không và tạo ra trái có bề mặt láng trên đó gắn những “vảy” lá lớn Hylocereus là lưỡng bộ (2n = 22) Sau đây là khóa phân loại theo Britton và Rose cho chi Hylocereus

Bảng1.1 Khoá phân loại chi Hylocereus theo Britton và Rose:

A Thân hơi xanh hay hơi xám, có núm gai, lá rìa, “vây” đỏ

Gai ngắn, trái hình thuôn (oblong) ruột đỏ

Ít gai

H purpuslii

-Cành mảnh mai, trái hình thuôn, ruột đỏ H polyrhizus

Cành chắc khoẻ, trái hình trứng, ruột màu tím đỏ H costaricensis

AA Thân màu xanh sáng, có núm gai, có lá rìa, "vây" màu xanh

Gân của thân hình tai bèo, trái hình thuôn, ruột trắng H undatus

H trigonus

Trái hình thuôn - trứng gần như trơn láng, ruột trắng

Có 16 loài của chi Hylocereus nó được sử dụng làm cảnh là vì hoa to (15 – 25 cm), nở vào ban đêm; màu kem, ngoại trừ H stenopterus và H extensus, cánh hoa của chúng có màu đỏ

và hồng Mặc dù tất cả những loài này có thể là những loài có tiềm năng cho trái cây, chỉ một sốlượng chủ yếu được canh tác cho mục đích này

H purpusii (Weing) Britton & Rose có hoa rất lớn (25 cm) với những cái rìa; những

đoạn bao bên ngoài màu hơi đỏ; giữa thì màu vàng, bên trong thì màu trắng Nó có trái hìnhthuôn màu đỏ tươi được bao bởi những cái “vây” (dài: 10 – 15 cm; nặng 150 – 400 g); ruột đỏvới nhiều hạt nhỏ màu đen; có kết cấu tốt nhưng không gây hương vị mạnh

Hình 1.1: trái Hylocereus purssi và H costaricensis

H polyrhizus (Web) Britton & Rose có hoa rất dài (25 – 30 cm) với rìa; phần ngoài cùng

hơi đỏ, đặc biệt ở mép Trái của nó có màu đỏ tươi (dài 10 – 12 cm; khối lượng 130 – 350g) hìnhthuôn và có những “vẩy” với nhiều kích cỡ khác nhau; có ruột đỏ với nhiều hạt đen, có vị tốt

H costaricensis (Web) Britton & Rose là loài chắc khoẻ nhất trong chi này Thân có lớp sáp trắng và hoa thì gần giống như với H polyrhizus; quả màu đỏ tươi (kích thước 10 – 15 cm)

khối lượng 250 – 600 g) hình trứng và có những cái “vảy” với nhiều kích thước khác nhau Thịtquả có màu đỏ - tím với nhiều những hạt đen

H undatus (Haw) Britton & Rose có thân dài và xanh Hoa rất dài (tới 29 cm); phần bao

hoa ngoài cùng có màu xanh (hoặc vàng – xanh) và bên trong thì màu trắng tinh khiết Trái có

“vảy” màu đỏ dài và rộng, và xanh ở đỉnh Thịt trái có màu trắng với nhiều hạt nhỏ màu đen,hương vị không mạnh

Hình1.2: trái Hylocereus undatus Hình 1.3: trái Hylocereus trigonus

1.2.2 Điều kiện sinh trưởng

Thanh long là loài ưa khí hậu khô nhiệt đới Nhiệt độ trung bình cho sự phát triển của nó

là khoảng 21 – 29 C, tối đa có thể lên tới 38 – 40 C Nhu cầu nước của nó khá khiêm tốn Nếulượng mưa quá dư có thể dẫn tới sự rụng hoa và hư hỏng trái non Để phát triển tốt thanh longcần nhiều ánh sáng Thanh long được nhân giống bằng cành giâm Vì sự chịu đựng của loài của

Hylocereus cho phép chúng phát triển tốt dưới những điều kiện sinh thái khác nhau Ví dụ, ở

Mexico, chúng được tìm thấy ở những vùng mưa rát nhiều (340 – 3500 mm/năm và ở độ cao tới2750m so với mặt nước biển Chúng có thể sống sót ở những điều kiện thời tiết rất nóng, vớinhiệt độ lên tới 38 – 40 oC Các loài của chi Hylocereus là thực vật bán biểu sinh và do đó thường

ưa sống trong điều kiện “nửa bóng tối” (được tạo nên bởi cây) Các loài chính có thể phát triển

rất tốt ở dưới mặt trời (ví dụ H undatus, H costaricensis và H purpusii) Tuy nhiên, thời tiết

nóng và thiếu nước có thể dẫn tới đốt cháy thân cây Ở sa mạc Neveg ở Israel, điều kiện thuận lợi

nhất cho sự phát triển và ra trái được tìm ra là 30% bóng tối cho loài H polyrhizus Ở Tây Ấn của Pháp (Guadeloupe và Saint – Martin), việc trồng trọt H trigonus chỉ có thể ở điều kiện khoảng

50% bóng tối Dư thừa nước một cách hệ thống sẽ dẫn tới hiện tượng rụng hoa và trái non Các

loài của chi Hylocereus có thể thích nghi với loại đất thoát nước tốt.

Hình 1.4: Cây Hylocereus trigonus ở tây nam Ấn Độ

1.2.3 Sự ra hoa

Sự phát triển của hoa không phụ thuộc vào lượng nước đang có, nhưng phụ thuộc vào độdài ngày; ở Việt Nam, sự bắt đầu ra hoa thường được gây ra bằng ánh sáng nhân tạo để tăngchiều dài ngày lên Ở Reunion Island, người ta chứng minh được rằng số lượng hoa thu đượcbằng sử dụng ánh sáng nhân tạo về đêm tỉ lệ với khoảng cách giữa điểm tiếp nhận và nguồn sáng.Những nụ hoa có thể còn lại trong trạng thái tiềm ẩn trong vài tuần, và thường sẽ bắt đầu ra hoa

sau mùa mưa ở Bán cầu nam, H undatus và H costaricensis ra hoa từ tháng 11 tới tháng 4 và, ở

Bắc bán cầu lại từ tháng 5 tới tháng 10 Các thời kì ra hoa là có chu kì (cyclic) và trải ra suốt cả

thời kì Số lượng các giai đoạn ra hoa phụ thuộc vào loài: 7- 8 đối với H costaricensis và 5-6 đối với H undatus Một thời kì kéo dài từ 3 tới 4 tuần, bao gồm sự ra nụ, nở hoa, ra trái non và trái

chín thuần thục trên cùng một cây Những giai đoạn giữa sự xuất hiện của nụ hoa và sự nở hoa(giai đoạn 1) và giữa sự nở hoa và thu hoạch trái (giai đoạn 2) rất ngắn: khoảng 15 đến 20 ngàycho giai đoạn 1 và 30 ngày cho giai đoạn 2 Tại các đất nước bản xứ của chúng, sự thụ phấn củahai loài này được thực hiện bởi dơi vào ban đêm hoặc bởi bướm thuộc họ Sphingideae, của chi

Hoa mở ra xảy ra vài giờ trước khi hoa mở hoàn toàn Phấn hoa nhiều, nặng và không bột.Hoa bắt đầu mở ở khoảng giữa 20 giờ và 20 giờ rưỡi; hoa chỉ nở trong một ngày và sau đó đónglại (dù có được thụ phấn hay không) vào buổi sáng của ngày sau khi nở hoa Ngày sau đó thìcánh hoa trở nên mềm và từ từ khô lại Phần không được thụ phấn thì trở thành màu hơi vàng vàtoàn bộ hoa rụng đi sau 4 đến 6 ngày, trong khi phần được thu phấn còn lại màu hơi xanh và tăngtrưởng về khối lượng và thể tích chứng tỏ trái đã được tạo ra.

Chất lượng của quả từ sự thụ phấn tự nhiên thường sẽ thấp hơn so với thụ phấn nhân tạo.Nguồn gốc của sự thụ phấn cũng có thể ảnh hưởng đến thời gian giữa thụ phấn cho đến lúc thuhoạch (được biết như là hiện tượng metaxenia, điều này được phát hiện trước đó trên loài H

Trái thanh long là trái không có đỉnh sinh trưởng

-1 -1

- Sản xuất rất ít hoặc không sản xuất ethylene (0.025 - 0.091 μL kg h ) (Nerd vàcộng sự, 1999)

- Tốc độ hô hấp lớn nhất của trái không có đỉnh sinh trưởng xảy ra ở đầu giai đoạn

-1 -1

phát triển của trái Tốc độ hô hấp của trái chín ở 20 °C là 95-144 mg CO kg h2(Nerd và cộng sự, 1999) và ở 23oC là 75-100 (Le và cộng sự, 2000a)

Trái cần được thu hoạch vào thời điểm hàm lượng đường và axit là cao nhất Ở đỉnh của

sự chín, màu của trái trở thành màu hồng – đỏ, trong khi vảy lá vẫn còn màu xanh Đỉnh chin đạtđược sau 40 – 45 ngày kể từ lúc nở hoa Nếu trái mà để sau 50 ngày thì trái trở nên ngọt hơn vànặng hơn (Chang và Yen, 1997) Vì trái quá chin sẽ có thời gian bảo quản thấp hơn và có xuhướng bị nứt, điều đó có nghĩa việc thu hoạch vào đúng thời điểm là rất quan trọng tới chất lượngtrái và thời gian bảo quản nó

Trái sau khi thu hoạch cần được giữ ở nơi râm mát trước khi vận chuyển chúng đi bảoquản Người ta khuyến cáo nên thu hoạch vào buổi sáng sớm hoặc buổi tối muộn để tránh ánhnắng trực tiếp, có thể thiệt hại về chất lượng của thanh long Kĩ thuật thu hái hiện tại là xoắn quảlàm tổn thương đến vỏ do đó trái thanh long cần được cắt bởi kéo, sau khi cắt trái được cẩn thậnđặt xuống trong một cái giỏ nhựa hoặc tre lót giấy hay lá để tránh những tổn thương cơ học Sau

đó trái được để ở nơi mát mẻ và sau đó cố gắng để vận chuyển về nơi để đóng gói càng sớm càngtốt Không đặt trái xuống nền đất để tránh bị nhiễm nấm Không đặt quá nhiều trái vào một giỏtránh thiệt hại Khi đang vận chuyển đến điểm thu thập, trái cây phải được lưu trữ trong giỏ lótbằng giấy và được che phủ bằng lá để tránh thiệt hại và ánh sáng trực tiếp

Nhiệt độ bảo quản được đề nghị là 10 C (50 F) vì 6 C có thể làm tổn thương lạnh (Nerd

và cộng sự, 1999) Nhiệt độ thấp hơn 6oC được đề nghị cho trái thanh long vàng (Selenicereus megalanthus (Nerd and Mizrahi, 1999) Trái thanh long có thể bảo quản ở 10oC trong 14 ngày,trong khi ở 5oC và độ ẩm tương đối là 90% thì bảo quản được 17 ngày (Lee và cộng sự, 2000a)nếu thu hoạch trái sau 30 – 35 ngày ra hoa Tuy nhiên ở 5oC thì có thể gây ra tổn thương lạnh khiđưa về 20oC, thấy bởi sự hư hỏng của vỏ và thịt trái, vảy lá bị đen, vỏ bị sẫm lại và mùi vị kémhơn (Nerd và cộng sự, 1999) Vì thế, 10oC được đề nghị là nhiệt độ tốt hơn cho thời gian bảoquản lớn nhất (14 ngày)

Nếu trái được thu hái sau 28 – 30 ngày ra hoa và bảo quản trong điều kiện khí quyển điều

chỉnh (MA) (tốc độ truyền khí O 4000 ml/m / ngày) có thể bảo quản được 35 ngày ở 10 C Trái2

có độ chín cao hơn (40 ngày sau ra hoa) trong bao bì như trên thì thời gian bảo quản còn 50%

Sản lượng phụ thuộc vào mật độ trồng trọt và khoảng từ 10 đến 30 tấn/ha Sự vắng mặtcủa cuống hoa làm cho hái quả khó khăn Trái không phải là dễ vỡ nhưng để đảm bảo chất lượngtốt cho sản phẩm thì cần có những biện pháp đề phòng nhất định Ví dụ, kiểm soát cẩn thận trong

quá trình chế biến và bảo quản, đặc biệt là loài H Costaricensis có những “vảy” lá rất dễ gãy

2.2 Thay đổi của trái thanh long trong quá trình chín

Thanh long là trái không có đỉnh sinh trưởng, sản xuất rất ít ethylene hoặc không, khôngtăng nhanh sản xuất CO2 Khi hái khỏi cây, trái không thể tiếp tục quá trình chín Nên cần thu hái

ở giai đoạn có độ chin phù hợp cho chất lượng tốt nhất

Novita và cộng sự đã đánh giá độ chín và chất lượng của trái trong quá trình chín để xácđịnh thời gian thu hái tối ưu, trái được thu hái sau 5 ngày và trong khoảng từ 5 – 40 ngày sau khi

ra hoa (DAA: day after anthesis) Kết quả cho thấy trong quá trình chín của quả, Độ cứng giảmdần, nồng độ chất rắn hòa tan (SSC) tăng dần trong quá trình chín Khi vỏ chuyển sang màu đỏthì tinh bột chuyển hóa thành đường

Hình 2.1: sự thay đổi của trái sau ra hoa ở những thời điểm khác nhauBảng 2.1: Sự thay đổi các thành phần và chất lượng của trái thanh long sau ra hoa

4.32.95.3

3.74.24.8

3.15.64.5

2.67.24.4

1.98.84.4

1.410.74.6

0.912.65.0

2.3 Ứng dụng chitosan làm màng bao bảo quản trái thanh long

Thường thì trái thanh long có thời gian bảo quản sau thu hoạch rất ngắn khoảng 3 – 4ngày ở nhiệt độ phòng (Barbeau, 1990) Một trong những vấn đề về thương mại trái thanh long

đó là sự héo nhanh chóng xảy ra sau vài ngày thu hoạch (Jiang và cộng sự, 2002) Ariffin và cộng

sự (2009) đã báo cáo rằng sau khi cắt thì thời gian bảo quản của trái thanh long giảm liên quanđến sự mất khối lượng, sự héo vì bốc hơi nước, làm giảm chất lượng, thời gian bảo quản của tráithanh long Sự giảm khối lượng của trái tươi do quá trình bay hơi nước và hô hấp (Hernandez-Munoz và cộng sự, 2006) Độ dẫn khí khổng phụ thuộc mạnh mẽ vào trạng thái của nước trongtrái (Shen và cộng sự, 2002) Bragg và cộng sự (2004) đã trích rằng trong quá trình bảo quản,nước ở thể hơi di chuyển qua khi khổng Khi trái bị mất nước, nước bôc hơi từ thành tế bào vàthoát ra môi trường không khí bằng cách khuếch tán qua các lỗ khí khổng phân bố dưới biểu bìcủa bề mặt vỏ Cơ chế của sự mất ẩm từ thịt trái và rau là bởi vì sự khuếch tán pha hơi dogradient áp suất của hơi nước giữa môi trường bên ngoài và bên trong thịt trái (Maftoonazad vàRamaswamy, 2005) Để tránh những sự mất mát đó thì xử lý sau thu hoạch là cần thiết

Chitosan là một polysaccharide tự nhiên, từ chitin, có có tiềm năng lớn trong ứng dụng sau thuhoạch để cải thiện khả năng bảo quản cho các loại rau trái cây dễ hư hỏng (Sel-Valle và cộng sự,

2005, Hagenmaier, 2005) vì chitosan có tính không độc hại, khả năng làm màng bán thấm, làmchậm sự mất nước trong quá trình bảo quản do đó giữ lại chất lượng rau trái sau thu hoạch(Genadios và Weller, 1990) Trước đó, cũng có nhiều tác giả đã nghiên cứu và chứng minh đượckhả năng làm màng bao bảo quản của chitosan lên trái dâu tằm, táo ta ở bài nghiên cứu này tácgiả đã đã chỉ ra được ảnh hưởng của màng bao chitosan lên các chỉ tiêu như: sự tổn thất khốilượng của trái, kích thước khí khổng, sự héo và thời gian bảo quản sau thu hoạch của trái thanhlong trong suốt quá trình bảo quản ở nhiệt độ phòng Thí nghiệm được chuẩn bị bằng cách baophủ chitosan với các mức độ khác nhau (0, 1, 2, 3 %) sau đó làm khô và bảo quản ở nhiệt độ

27oC và độ ẩm tương đối 88% để đánh giá.

Kết quả là: Sử dụng chitosan 3% để bao phủ tạo ra hiệu quả tốt nhất lên sự giảm độ dẫnkhí khổng, kích thước khí khổng nhỏ hơn, độ mở khí khổng nhỏ hơn và làm chậm lại quá trìnhhéo Giữ lại độ tươi và kéo dài thời gian bảo quản của trái thanh long ở nhiệt độ phòng

Bảng 2.2: sự mất khối lượng theo thời gian bảo quản bằng chitosan

Bảng 2.3: độ dẫn khí khổng trong các thời gian bảo quản sau thu hoạch

Bảng 2.4: thay đổi kích thước khí khổng (chiều rộng) trong thời gian bảo quản

Bảng 2.5: thay đổi kích thước khí khổng (chiều dài) trong thời gian bảo quản

Bảng 2.7: thời gian bảo quản của trái với các chế độ xử lý khác nhau

3 THÀNH PHẦN HÓA HỌC

Thanh long có vị ngọt trung bình và ít calories, có ruột và nước ép thu hút với hương trái câyphảng phất Trái thanh long có hình ovan, vỏ của nó có màu hồng của hoa vân anh hay màu vàngphụ thuộc vào loài

3.1 Thành phần hoá học cơ bản

Từ trái thanh long có thể thu được 70 – 80 % phần có thể ăn được Hương của khốinghiền nhão này đôi khi tương tự như trái kiwi

Bảng 3.1 : Thành phần trung bình của trái thanh long tính trên 100g phần ăn được

Thành phần Hylocereus undatus Hylocereus

polyrhizus

Selenicereusmegalanthus

0.50.10.30.56

82.5 - 830.159 – 0.2290.21 – 0.610.7 – 0.90.28

85.40.40.10.50.410160.3-

0.4-

30.2-36.10.55-0.650.005-0.0120.028-0.0430.043-0.0450.129-1.38-9

Brix

pH

11 – 194.7 – 5.1

-Ghi chú: Hylocereus undatus (vỏ hồng, ruột trắng), Hylocereus polyrhizus (vỏ hồng, ruột đỏ), Selenicereus megalanthus (vỏ vàng, ruột trắng)

Theo một vài tác giả, các loài thuộc Hylocereus với thịt trái màu trắng thì có hàm lượng

chất rắn hoà tan nhiều hơn so với trái có thịt trái màu đỏ, và sự phân bố của chất rắn hoà tan này

trong thịt trái là không đồng đều, phần bên trong ruột thì giàu đường hơn so với phần ở phíangoài vỏ.

Độ axit của thịt trái nói chung là thấp, kết quả là tỉ lệ đường so với axit cao, làm cho chấtlượng cảm quan của trái không tốt khi chỉ sử sử dụng nước ép Theo truyền thống, chất lượngcảm quan được cải thiện đáng kể khi bổ sung thêm những nước ép của trái cây có tính axit nhưchanh (lemon) Những axit chính trong nước ép thanh long gồm axit citric và axit L-lactic

vi khuẩn trong kết tràng, cho nên làm cải thiện sức khoẻ của vật chủ (Gibson & Roberfroid,1995)

Bảng 3.2: Tính chất lý và hóa của hai loại thanh long H undatus và H polyrhizus

215 ± 35.075.0 ± 25.014.8 ± 0.75

Độ Brix

Hàm lượng đường (g/kg)

238 ± 0.8486.2 ± 0.93a

401 ± 1.27

158 ± 0.3289.6 ± 0.76a

thanh long ruột đỏ gần như tương đương nhau Oligosaccharide của thanh long cho thấy tính chấtcủa prebiotic, bao gồm việc kháng lại điều kiện axit ở dạ dày của người, kháng được một phầnenzyme α-amylase trong nước bọt; người ta ước lượng rằng có khoảng 50% oligosaccharide từthanh long ăn vào có thể tiến tới được kết tràng vì nó bị thuỷ phân một phần bởi α-amylase vàaxit dạ dày và bởi những enzyme trong ruột non Báo cáo trước đó cho thấy có 88% inulin vàoligofructose có thể tiến tới được kết tràng (Cummings & Macfarlane, 2002) Oligosaccharide từthanh long có khả năng kích thích sự phát triển của lactobacilli và bifidobacteria Cho nên thanhlong có thể sử dụng làm nguyên liệu cho các sản phẩm thực phẩm chức năng và tương tự

3.1.2 Sắc tố

Trước đây người ta cho rằng màu đỏ của thanh long là do sắc tố anthocyanin, tuy nhiêncác nghiên cứu về sau đã chứng minh rằng màu đỏ của thịt trái thanh long ruột đỏ là do nhóm sắc

tố betacyanin Betacyanin là nhóm sắc tố thuộc họ sắc tố betalain, betalain bao gồm 2 nhóm sắc

tố betaxanthin màu vàng và betacyanin màu đỏ, là các sắc tố tan trong nước tạo ra màu sắc chohoa và trái của những cây thuộc họ xương rồng Theo phân tích của Li-chen Wu và cộng sự

(2006) trên thanh long ruột đỏ (P polyrhizus) thì nồng độ của betacyanin biểu diễn qua đương

lượng betanin trong 100 g thịt trái và vỏ thanh long tương ứng là: 10.3 ± 0.22mg và 13.8 ± 0.85

mg Kết quả phân tích HPLC nước ép trong và phần trích ly từ thịt trái H polyrhizus cho thấy ít

nhất 8 betacyanin và không thấy có mặt betaxanthin Và có 7 betacyanin chính tạo nên màu tímđậm của nó, và vì betaxanthin là sắc tố dễ bị biến chất tạo ra màu nâu (Stintzing và cộng sự2000b) nên sự vắng mặt của nó là yếu tố có lợi về mặt công nghệ Betacyanin là một sắc tố hoàtan trong nước tạo màu sắc cho nhiều loại hoa và trái (Strack, Vogt, & Schliemann, 2003) Chúngkhông được tìm thấy trong thực vật mà có sắc tố anthocyanin

Bảng 3.3: Các betacyanin từ kết quả phân tích HPLC

3.1.3 Các hợp chất có hoạt tính khác

Thanh long còn được chú ý đến với hàm lượng các chất chống oxi hoá và có tính kháng

sinh Kết quả nghiên cứu của Wu và cộng sự (2006) trên trái thanh long ruột đỏ (H polyrhizus)

cho thấy:

Lượng đáng kể hợp chất phenolic được tìm thấy trong ruột và vỏ thanh long, với hàmlượng tương đương nhau Kết quả đo bằng phép thử Folin-Ciocalteu cho thấy tổng hàm lượngphenolic trong thịt trái là: 42.4 ± 0.04mg đương lượng axit galic/100 g khối lượng thịt trái, vàtrong vỏ trái là: 39.7 ± 5.39 mg đương lượng axit galic (GAE)/100 g khối lượng vỏ Hàm lượngflavonoid trong thịt trái và vỏ không khác nhau nhiều (tương ứng là 7.21 ± 0.02 mg và 8.33± 0.11

mg đương lượng catechiN)

Quan hệ giữa hàm lượng phenolic và khả năng chống oxihoá của chúng trong vỏ và thịtquả là quan hệ tuyến tính Cơ chế chống oxihoá của phenolic là bằng cách phản ứng với các gốc

tự do, tạo phức với xúc tác kim loại, và lấy đi oxi Ảnh hưởng của phần thịt và phần vỏ lên hoạttính oxi hoá là do loại hợp chất polyphenolic có trong nó Sự tăng số nhóm OH hay những nhómcho hidro như: = NH, -SH trong công thức cấu tạo làm cho hoạt tính oxi hoá cao hơn (Cai vàcộng sự, 2003) Betanin có nhóm imino và nhóm hydroxyl góp phần tạo nên hoạt tính chống oxihoá, có thể giải thích một phần rằng phần vỏ có tính chất chống oxi hoá tốt hơn là vì hàm mức độbetanin trong vỏ cao hơn

Hình 3.1: hoạt tính chống oxi hóa của dịch trích từ thịt trái (a) và vỏ trái thanh long (b)Nghiên cứu hoạt tính kháng sinh trên tế bào melanin B16F10 cho thấy là sự phát triển của

tế bào ung thư melanin bị kìm hãm khi nuôi cấy bằng dịch trích từ vỏ và thịt trái thanh long Dữliệu cho thấy là flavonoid mà không có liên kết đôi giữa C -C không thể kìm hãm sự phát triển2 3

của tế bào melanin như B16F10, trong khi sự có mặt của ít nhất 3 nhóm metoxy kề nhau sẽ gây rahiệu quả kháng sinh (Rodriguez và cộng sự., 2002) Hơn nữa, flavonoid như myricetin, baicalein,

và axit gallic gây kìm hãm đáng kể tới sự phát triển của B16F10 sau 72 h Người ta đề nghị rằng

sự hiện diện của liên kết đôi giữa C2-C3 và ba nhóm hydroxyl kề nhau trong vòng flavonoid hoặc B- gây ra tác dụng kháng sinh cho flavonoid (Martinez và cộng sự, 2003) Betanin cũng sẽ

A-có ảnh hưởng lên hiệu quả kháng sinh

Hình 3.2 : sự kìm hãm tế bào ung thư melanin B16F10 khi nuôi trong dịch trích từ thịt và vỏ trái

thanh long (a) và betanin (b)

3.1.4 Polysacharide từ thành tế bào của thịt trái

Phần thịt trái thanh long chứa nhiều những carbohydrate dạng keo (cellulose,hemicellulose, và các polymer saccharide) bao bọc “gọn” những hạt của nó Những hợp chất keo

là một trong những nhân tố chính làm phức tạp quy trình chế biến nước ép trái cây, đặc biệt nógây khó khăn cho quá trình lọc Vì thế loại bỏ hoặc làm làm biến tính các hợp chất pectin đượccho là giải pháp của vấn đề này

Nghiên cứu thành phần polysaccharide của thành tế bào trái thanh long bằng cách chokhối nghiền nhão đồng hoá với cồn 80% và lọc kĩ thu lấy bã lọc, bã lọc sau đó sẽ lần lượt đượcphân đoạn vào nước, oxalate, axit HCl, và kiềm Sau đó các phân đoạn này sẽ được thuỷ phân vớiaxit sulfuric 72% và đo hàm lượng các đường trung tính trong đó (neutral sugar) Kết quả chothấy độ đặc (consistency) của khối nghiền nhão trong bài nghiên cứu là 0.14 ± 0.01 mm trong 30s

ở 25 oC; mặt khác Perona (2005) phát hiện ra rằng độ đặc của puree trái cây của những trái câykhác nhau nằm trong khoảng 0.043 – 0.156 m trong cùng điều kiện Kết quả này lý giải sự khókhăn trong chế biến và sự tách riêng các hạt nhỏ của nó ra khỏi khối nghiền nhão nhớt, làm giảmhiệu suất thu hồi (Esquivel và cộng sự, 2007)

Hàm lượng axit uronic trong bã không tan trong cồn chiếm 32.3 %, chủ yếu là axitgalacturonic Về độ este hoá của pectin đo được là 80% Phát hiện này chỉ ra rằng độ nhớt củakhối nghiền nhão cao có thể không phải chủ yếu do pectin

Bảng 3.4 : tính chất của phần bã không tan trong cồn của khối nghiền nhão từ Hylocereus sp

(thanh long ruột đỏ)AIR (g/100g DM) AUA (g/100g AIR) Độ este hóa của pectin (%)

Phân đoạn pectin tan trong nước có % cao nhất, là phân đoạn chính trong các phân đoạncủa pecin Pectin với mức độ este hoá cao, có ít khả năng liên kết với các thành phần khác củathành tế bào, và chủ yếu tập trung ở phiến giữa của thành tế bào

Bảng 3.5: thành phần đường trung tính của các phân đoạn pectin khác nhau

Phân đoạn pectin chiếm 49.5% so với tổng thành phần cấu tạo của thành tế bào Sau đó làphân đoạn oxalate và phân đoạn kiềm Trong khi đó hàm lượng protopectin (HSP-fraction) thì chỉchiếm 6.6% trong phần bã không tan trong cồn của thanh long Trong thanh long, phân đoạnhemicellulose và cellulose chiếm tương ứng là 8.9 và 26.9%

Những saccharde trung tính của khối nghiền nhão trái thanh long gồm arabinose, glucose

và galactose với thành phần trội hơn hẳn so với fucose và ribose thì ít hơn Arabinose vàgalactose là những đường chính trong tất cả các phân đoạn pectic, sau đó là rhamnose, trong đóphân đoạn trong nước và oxalate chúng chiếm nhiều nhất Tỷ lệ giữa arabinose: rhamnose:xylose: galactose = 1.0:0.4:0.2:0.6 trong phần bã không tan của khối nghiền nhão từ trái thanhlong Khác nhau đáng kể so với kết quả phân tích từ phần bã không tan trong cồn của khối bộtnhão từ trái cactus pear (1.0:1.7:2.5:4.1) (Matsuhiro và cộng sự, 2006)

3.2 Hạt thanh long

Nghiên cứu trên thành phần acid béo từ dầu trích ly từ hạt trái thanh long năm 2009 củaAbdul Azis Ariffin và cộng sự cho thấy: Axit béo không thay thế linoleic và linolenic chiếm mộtphần trăm đáng kể trong các axit béo không no từ dầu trích ly từ hạt thanh long Axit béo khôngthay thế là những axit quan trọng là những chất cần thiết cho sự trao đổi chất ở động vật màkhông thể tổng hợp trong điều kiện in vivo

Cả hai loại thanh long (Hylocereus undatus and Hylocereus polyrhizus) chứa khoảng 50%

axit béo không thay thế (C18:2 (48%) and C18:3 (1.5%)) trong dầu trích từ hạt trái than long.Axit linoleic, axit oleic và axit panmitic là 3 thành phần axit chủ yếu trong hạt của hai loại thanh

long Thành phần của axit linoleic trội hơn hẳn so với các axit béo khác, sau đó là axit oleic, tiếpđến là a Panmitic

Bảng 3.6: Thành phần acid béo (so với tổng acid béo) trong hạt của hai loại Hylocereus

polyrhizus và Hylocereus undatus.

Một kết quả nghiên cứu trên hạt trái thanh long của hai loài này năm 2010 sau đó củaAbdul Azis Ariffin và cộng sự công bố thành phần của phytosterol và phenolic

Bảng 3.7: thành phần của tocopherol, acid phenolic và phytosterol của hạt thanh long

H polyrhizus H undatusTocopherol

α-Tocopherol 31.90 ± 0.70 24.00 ± 0.40β-Tocopherol

γ-Tocopherolδ-Tocopherol

Không phát hiện11.60 ± 0.20

Không phát hiện12.70 ± 0.10Không phát hiện Không phát hiệnAcid phenolic

Acid gallic 0.25 ± 0.15

0.93 ± 0.110.66 ± 0.050.64 ± 0.110.08 ± 0.010.08 ± 0.010.78 ± 0.06

0.20 ± 0.050.93 ± 0.030.72 ± 0.080.70 ± 0.080.71 ± 0.100.21 ± 0.020.79 ± 0.04

Protocatechuicp-Hydoxybenzoicacid vanilliccaffeicacid syringicp-Coumaric

CholesterolCampesterolStigmasterol

và dầu cây cải dầu (~63%) (Degreyt, 1998) Nói chung, α & γ – tocopherol chứa hơn 60 % hàmlượng vitamine E với phần lớn dầu thực vật, trừ vài ngoại lệ như trong dầu cọ

3.3 Thành phần hóa học của vỏ trái thanh long

Nghiên cứu trên thành phần tính chất hóa lý của vỏ trái thanh long (hylocerreuss

polyrhizus) của các tác giả; Jamilah, B., Shu, C E., Kharidah, M., Dzulkifly, M A và

Noranizan, A (2011) Thí nghiệm được tiến hành trên trái thanh long đỏ đã chín thuần thục vớikhối lượng trung bình 350 – 550g, ở Melaka, Malaysia, sau khi thu hái dưới 1 tuần Kết quả là vỏtrái chiếm khoảng 22% so với khối lượng toàn bộ trái, được bỏ đi trong quá trình chế biến Hàmlượng ẩm khoảng 92.7% và chứa hàm lượng thấp chất rắn hòa tan, protein, tro và béo Vỏ chứahàm lượng cao các sắc tố betacyanin (150.46 ± 2.19 mg/100 g) và pectin (10.8%), phát hiện cóđường glucose, maltose và fructose nhưng không phát hiện ra sucrose và galactose Vỏ chứanhiều chất xơ hòa tan và không hòa tan, với tỷ lệ của chất xơ không hòa tan so với chất xơ hòatan là 3.8:1.0

Bảng 3.8: thành phần của vỏ trái thanh long

0.95 ± 0.150.10 ± 0.040.10 ± 0.016.20 ± 0.09

ProteinBéoTroCarbohydrate

Bảng 3.9: tính chất hóa lý của vỏ trái thanh longTính chất

pH

Giá trị5.06 ± 0.016.00 ± 0.000.19 ± 0.04150.46 ± 2.19

oBrix (TSS)

-1

Độ axit (gL )betacyanin (mg/100g vỏ khô)Nồng độ axit hữu cơ (%)

0.08 ± 0.000.64 ± 0.000.19 ± 0.000.01 ± 0.001.72

CitricMalicSuccinicFumaric

Total acid

Bảng 3.10: thành phần các polysaccharide trong vỏ thanh long

10.79 ± 0.0111.07 ± 0.039.25 ± 1.3337.18 ± 1.02

12345

) Pectin) Starch) Cellulose) Lignin) Sugars

3.37 ± 0.010.86 ± 0.02

ii Maltoseiii Fructose

ii Soluble

iii Ratio of IDF : SDF 3.8: 1.0Ghi chú: ND: không phát hiện

THANH LONG BÌNH THUẬN, VIỆT NAM, ĐẶC ĐIỂM VÀ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT 4

Hội thanh long ở Bình Thuận đã đăng kí tên gọi xuất xứ cho thanh long Bình Thuận Theo đó,thanh long Bình Thuận có số đăng kí là 006, tên gọi xuất xứ: thanh long Bình Thuận, vùng địa lý:các huyện Hàm Tân, Hàm Thuận Nam, Hàm Thuận Bắc, Bắc Bình, thành phố Phan Thiết, BìnhThuận Với đặc điểm nổi bật: vỏ dày, khi chín vỏ trái có màu đỏ sáng, các vảy lá trên trái thìcứng, dày, rộng, bên trong thịt trái có vị ngọt – chua, hương vị đặc trưng, hạt nhỏ Thanh longđược đưa vào trồng ở Việt Nam từ rất lâu, ở Bình Thuận, nó được biết đến từ những năm đầu thế

kỉ 20, và phát triển nhanh chóng từ năm 1990 Các điều kiện địa lý tại tỉnh Bình Thuận là cáctính năng phù hợp với sinh học thanh long Trước năm 1990, thanh long được trồng tại tỉnh BìnhThuận cho mục đích thờ cúng, từ năm 1990 thanh long được tiêu thụ rộng rãi cho thị trườngtrong nước và ngoài nước

Bảng 4.1: sự sản xuất và tiêu thụ trái thanh long ở Bình thuận

300

Năng suất (tấn)1

32235799Cùng với sự mở rộng nhanh chóng diện tích trồng trọt, các kĩ thuật và phương pháp canhtác thanh long cũng liên tục được cải tiến, chất lượng của trái thanh long tăng lên đáp ứng nhucầu trong và ngoài nước Trước 1990, thanh long được trồng theo mùa (từ tháng tư đến thángmười), bắt đầu từ giữa năm 1990, nông dân Bình Thuận đã sử dụng đèn điện để có tăng mùa thuhoạch, vì thế thanh long có quanh năm Các nhà khoa học đã thay thế đèn điện bằng các chấttăng trưởng để tăng năng suất và chất lượng, đồng thời tiết kiệm chi phí cho việc không sử dụngđèn điện

Những tính chất chất lượng đặc biệt của trái thanh long Bình Thuận

-Trái có hình tròn với đường kính 1.4 – 1.6 cm

Trái có nhiều vảy là màu xanh với chiều dài 1.13 – 1.79 cm