Tìm hiểu về bưởi và và nghiên cứu công nghệ sản xuất nước bưởi

đến với người tiêu dùng trên thế giới một cách dễ dàng, đồng thời phải nghiêncứu nhằm tận dụng triệt để tất cả các thành phần dinh dưỡng quan trọng trongquả bưởi và làm thế nào có thương

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

-TRẦN TRỌNG VŨ

TÌM HIỂU VỀ BƯỞI VÀ

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC BƯỞI

Chuyên ngành: KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨMMã số ngành: 2.11.00

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2005

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOAĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học: GS TSKH NGUYỄN VĂN THOA

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại:

HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Ngày 15 tháng 9 năm 2005

LỜI CẢM ƠN

Chúng tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô, cán bộ thuộcbộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, trường Đại học Bách KhoaTp.HCM đã tạo điều kiện thuận lợi để chúng tôi có thể hoànthành Luận văn tốt nghiệp này

Em xin chân thành cám ơn quý thầy cô đã giảng dạy emtrong suốt chương trình đào tạo sau đại học, những người đã giúp

em có những kiến thức bổ ích để em hoàn thành tốt chương trìnhhọc của mình

Đặc biệt, em xin gửi lời biết ơn chân thành nhất đến GS.TSKH Nguyễn Văn Thoa, người thầy đã tận tình hướng dẫn emtrong suốt thời gian thực hiện Luận văn tốt nghiệp này

Em xin kính chúc quý thầy cô nhiều sức khỏe

Học viên TRẦN TRỌNG VŨ

TÌM HIỂU VỀ BƯỞI VÀ NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

NƯỚC BƯỞITÓM TẮT

Bưởi (Citrus maxima Burm Merr.) là một loại quả có giá trị, đặc biệtchúng chứa nhiều thành phần dinh dưỡng quan trọng như: vitamin C (80 – 100mg%), pectin (2 – 9%) tùy từng phần, đường tổng (7.5 – 10%), kali (0.1 – 0.2%)và các thành phần mang hoạt tính sinh học như flavonoid (naringin) và limonoid(limonin và nomilin) Vì vậy, bưởi là một trong những loại quả được khuyên dùngnhằm giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch, bệnh ung thư và là một loại quả rất quantrọng trong khẩu phần của những người ăn kiêng Hiện nay, sản lượng bưởi củaViệt Nam xếp thứ 25 thế giới, và diện tích trồng bưởi ở Việt Nam không ngừngtăng lên trong những năm gần đây, có một số giống bưởi đã được đăng ký thươnghiệu và được nhiều người biết đến Để phục vụ cho việc phát triển nên nhữngthương hiệu bưởi mạnh và một ngành công nghiệp về bưởi trong tương lai, chúngtôi đã nghiên cứu thành công công nghệ sản xuất nước bưởi 5 Roi tự nhiên, đóngchai 200 ml, trong đó có áp dụng công nghệ khử đắng bằng các hạt nhựa hấp phụ,lần đầu tiên được nghiên cứu và áp dụng tại Việt Nam và cũng xây dựng đượcchế độ thanh trùng cho sản phẩm

SOME RESULTS FROM THE RESEARCH ABOUT POMELO AND THE

POMELO JUICE PRODUCING PROCCESSABSTRACT

Pomelo or shaddock (Citrus maxima Burm Merr.) is one of the valuablefruits, especially, it contains a lot of worth compounds, such as: vitamin C (80 –

100 mg%), pectin (2 – 9%), total sugar (7.5 – 10%), potassium (0.1 – 0.2%) andsome of another phytochemicals include flavonoids (naringin) and limonoids(limonin and nomilin) Thererore, pomelo is one of the fruits which isrecommened to use for reducing the risk of atherosclerosis, cancer and it is akind of fruits for diet Now, Vietnam is classed as the 25th of pomelo yield in theworld and the area of planting pomelo is expanded more and more in recentyears and some species of pomelo have been registered and popular To support

to the development of well-known pomelo trade marks and build-up an industry

of pomelo in the future, we have investigated a natural pomelo juice producingproccess successfully applied the debittering proccess by adsorbent resin – anewest technique which the first time has researched and used in Vietnam

MỤC LỤC

Danh mục bảng - 6

Danh mục hình - 8

Danh mục phụ lục - 10

Chương 1 Mở đầu - 13

Chương 2 Tổng quan - 16

2.1 Cây ăn quả có múi và nước quả có múi - 16

2.1.1 Đặc điểm thực vật và hình thái của cây có múi - 16

2.1.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ quả có múi ở Việt Nam và thế giới - 21

2.1.3 Một số giống bưởi ngon ở Việt Nam - 23

2.1.4 Tình hình sản xuất và tiêu thụ nước quả có múi - 26

2.1.5 Vấn đề cơ bản trong công nghệ sản xuất nước quả có múi - 27

2.2 Thành phần hóa học của quả có múi - 28

2.3 Chất đắng và công nghệ khử đắng trong nước bưởi - 34

2.3.1 Flavonoid – Cấu trúc – chức năng - 35

2.3.2 Limonoid – Cấu trúc – chức năng - 38

2.3.3 Các phương pháp khử đắng trong bưởi - 40

2.3.4 Các xu hướng nghiên cứu tiếp theo về chất đắng - 51

2.4 Nhiệm vụ luận văn - 52

Chương 3 Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu - 53

3.1 Nguyên liệu dùng cho nghiên cứu - 53

3.2 Sơ đồ nghiên cứu - 54

3.3 Phương pháp xác định các thành phần hóa học - 56

3.4 Sơ đồ thí nghiệm công nghệ sản xuất nước bưởi - 57

Chương 4 Kết quả nghiên cứu - 64

4.1 Thành phần hóa học của quả bưởi - 64

4.2 Tỷ lệ các phần của quả bưởi - 70

4.3 Sự biến đổi các thành phần hóa học của múi bưởi trong quá trình bảo quản tự nhiên - 75

4.4 Mô hình toán học để xác định diện tích bề mặt quả bưởi - 83

4.5 Nghiên cứu công nghệ sản xuất nước bưởi ép tự nhiên - 90

4.5.1 Hiệu quả quá trình ép - 90

4.5.2 Phương pháp khử đắng trong nước bưởi - 94

4.5.3 Thiết lập công thức thanh trùng nước bưởi - 112

4.5.4 Kết luận chung về công nghệ sản xuất nước bưởi đóng chai - 118

4.6 Thành phần hóa học của sản phẩm nước bưởi - 120

4.7 Tính giá thành sản phẩm - 121

Chương 5 Kết luận – kiến nghị - 125

5.1 Kết luận - 125

5.2 Kiến nghị - 127

Tài liệu tham khảo - 129 Phụ lục

DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Sản lượng bưởi và xếp hạng theo sản lượng các nước sản

xuất bưởi nhiều nhất trên thế giới -22

Bảng 4.1: Thành phần hóa học của các phần trong quả bưởi -64

Bảng 4.2: Tỷ lệ các cấu tử trong tinh dầu quả bưởi 5 Roi và Da xanh -67

Bảng 4.3: Tỷ lệ các phần trong quả bưởi 5 Roi -71

Bảng 4.4: Tỷ lệ các phần trong quả bưởi Da xanh -72

Bảng 4.5: Sự biến đổi các thành phần hóa học của múi bưởi 5 Roi theo thời gian bảo quản -76

Bảng 4.6: Sự biến đổi các thành phần hóa học của múi bưởi Da xanh theo thời gian bảo quản -77

Bảng 4.7: Sự thay đổi khối lượng của quả bưởi 5 Roi theo thời gian bảo quản -77

Bảng 4.8: Sự thay đổi khối lượng của quả bưởi Da xanh theo thời gian bảo quản -78

Bảng 4.9: Các thông số hình học của quả bưởi 5 Roi và Da xanh -84

Bảng 4.10: Các thông số của quá trình ép nước bưởi -92

Bảng 4.11: Các thông số của nhựa hấp phụ SP70 -95

Bảng 4.12: Sự biến đổi chất lượng nước bưởi trong quá trình khử đắng bằng cột nhựa hấp phụ -97

Bảng 4.13: Đặc điểm quá trình ly tâm và quá trình khử chất đắng nước

bưởi đã ly tâm (cột nhựa 50 ml) -98Bảng 4.14: Mức cơ sở và khoảng biến thiên của các yếu tố thực

nghiệm - 106Bảng 4.15: Ma trận qui hoạch thực nghiệm theo phương án trực giao

cấp 2 ba yếu tố - 107Bảng 4.16: Kết quả thí nghiệm bổ sung để xác định phương sai tái

hiện - 108Bảng 4.17: Sự biến thiên nhiệt độ trong nồi và trong chai theo thời

gian thanh trùng - 114Bảng 4.18: Hàm lượng vitamin C trong nước bưởi trước và sau khi chế

biến - 118Bảng 4.19: Thành phần hóa học của sản phẩm nước bưởi 5 Roi - 121

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1: Hệ thống phân loại cây có múi - 17

Hình 2.2: Quả bưởi 5 Roi - 19

Hình 2.3: Vỏ bưởi 5 Roi - 19

Hình 2.4: Múi bưởi 5 Roi - 19

Hình 2.5: Quả bưởi Da xanh - 19

Hình 2.6: Cấu tạo quả bưởi - 19

Hình 2.7: Quá trình sinh tổng hợp flavonoid ở cây có múi và một số flavonoid cơ bản - 36

Hình 2.8: Công thức cấu tạo của một số limonoid phổ biến trong cây có múi - 39

Hình 2.9: Công thức cấu tạo của các dạng limonoid không đắng tồn tại trong quả có múi trưởng thành - 39

Hình 2.10: Quá trình sinh tổng hợp limonoid ở cây có múi và một số limonoid cơ bản - 40

Hình 2.11: Sơ đồ quá trình khử đắng trong nước quả cam, bưởi tham khảo - 48

Hình 3.1: Sơ đồ khối của quá trình nghiên cứu - 55

Hình 3.2: Sơ đồ công nghệ sản xuất nước bưởi dự kiến - 58

Hình 4.1: Tỷ lệ các phần trong quả bưởi 5 Roi - 61

Hình 4.2: Tỷ lệ các phần của trong bưởi Da xanh - 73

Hình 4.3: Sự biến đổi hàm lượng đường tổng, đường khử trong múi

bưởi 5 Roi và Da xanh theo thời gian bảo quản - 79Hình 4.4: Sự biến đổi hàm lượng acid tổng trong múi bưởi 5 Roi và

Da xanh theo thời gian bảo quản - 80Hình 4.5: Sự biến đổi hàm lượng vitamin C trong múi bưởi 5 Roi và

Da xanh theo thời gian bảo quản - 80Hình 4.6: Sự thay đổi tỷ lệ đường/acid trong múi bưởi 5 Roi và Da

xanh theo thời gian bảo quản - 81Hình 4.7: Độ giảm khối lượng và tốc độ giảm khối lượng quả bưởi 5

Roi và Da xanh theo thời gian bảo quản - 81Hình 4.8: Hình dạng quả bưởi 5 Roi và mô hình gần đúng - 85Hình 4.9: Hình dạng quả bưởi Da xanh và mô hình gần đúng - 87Hình 4.10: Các thông số của quá trình ép khi sản xuất nước bưởi ép tự

nhiên - 93Hình 4.11: Sơ đồ quá trình khử đắng trong nước bưởi dự kiến - 102Hình 4.12: Sơ đồ quá trình khử đắng trong nước bưởi tối ưu - 111Hình 4.13: Sơ đồ quá trình hoàn nguyên hạt nhựa hấp phụ đã qua sử

dụng - 112Hình 4.14: Kết quả tính toán và hiệu chỉnh chế độ thanh trùng nước

bưởi - 115Hình 4.15: Sơ đồ công nghệ sản xuất nước bưởi đóng chai - 119

DANH MỤC PHỤ LỤCPhụ lục 1: Kết quả kiểm nghiệm hàm lượng β - carotene trong múi bưởi và

nước ép múi bưởi 5 Roi và Da xanh

Phụ lục 2: Kết quả kiểm nghiệm hàm lượng tinh dầu và tỷ lệ thành phần tinh

dầu vỏ bưởi 5 Roi và Da xanh

Phụ lục 3: Kết quả kiểm nghiệm hàm lượng khoáng vi lượng trong cùi trắng,

múi bưởi và nước ép múi bưởi 5 Roi và Da xanh

CHƯƠNG 1.

MỞ ĐẦUBưởi (Citrus maxima Burm Merr.) là một loại quả có giá trị, trong thànhphần quả bưởi có chứa cacbonhydrat, vitamin C, pectin, các nguyên tố khoáng vilượng và nhiều thành phần có dược tính khác Ở nhiều nước trên thế giới, bưởi làmột trong những loại quả được khuyên dùng nhằm giảm nguy cơ mắc bệnh timmạch, bệnh ung thư và là một loại quả rất cần thiết trong khẩu phần của nhữngngười ăn kiêng

Ở Việt Nam, hiện nay có nhiều giống bưởi ngon, có giá trị kinh tế lớnđang được quan tâm phát triển về diện tích trồng cũng như chất lượng và sảnlượng quả, nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thị trường trong nước vàthế giới Trong đó, có một số giống bưởi ngon nổi tiếng như:

Miền Bắc: bưởi Đoan Hùng, bưởi Phú Diễn…

Miền Trung: bưởi Phúc Trạch…

Miền Nam: bưởi 5 Roi, bưởi Da xanh, bưởi Đường Lá Cam…

Đặc biệt, hiện nay một số giống bưởi đã được quan tâm phát triển, xâydựng thương hiệu và được nhiều người biết đến như: bưởi 5 Roi, bưởi Da xanh(BR99), bưởi Phúc Trạch… từ đó cho thấy xu hướng phát triển và tiềm năng kinhtế lớn của cây bưởi Việt Nam đang dần hình thành

Tuy nhiên, cùng với cơ hội phát triển nên một giống cây trồng tiềm năngmang lại lợi ích kinh tế lớn thì trong đó cũng hàm chứa những thách thức mới, đólà làm thế nào để đảm bảo sự phát triển bền vững của cây bưởi thương phẩmmang thương hiệu Việt Nam trên thị trường thế giới, làm thế nào để đưa quả bưởi

đến với người tiêu dùng trên thế giới một cách dễ dàng, đồng thời phải nghiêncứu nhằm tận dụng triệt để tất cả các thành phần dinh dưỡng quan trọng trongquả bưởi và làm thế nào có thương hiệu bưởi mạnh trên thị trường.

Mặt khác, vì thương hiệu gắn liền với chất lượng nên để xây dựng, pháttriển thương hiệu bưởi mới (bưởi Da xanh), gìn giữ những thương hiệu bưởi đãxây dựng được (bưởi 5 Roi) và biến các thách thức thành cơ hội thực sự, chúng tacần phải giải quyết được các vấn đề khoa học sau:

Ø Nghiên cứu cải tạo giống nhằm tạo ra các giống bưởi ngon, đáp ứngđược nhu cầu của người tiêu dùng và công nghệ chế biến như: ít hạt haykhông hạt, không the, không đắng, dễ tách múi, kích thước đồng đều…

Ø Làm sáng tỏ giá trị dinh dưỡng cũng như dược tính của quả bưởi Từ đó,cung cấp đầy đủ cơ sở khoa học để thu hút sự quan tâm của người tiêudùng;

Ø Tìm ra công nghệ sản xuất và tận dụng tất cả các phần của quả bưởi,bởi vì hầu hết các phần của quả bưởi đều mang dược tính Ngoài ra,cũng góp phần tận dụng nguồn nguyên liệu nhằm làm tăng giá trị kinhtế của quả bưởi Từ đó sẽ tạo ra nhiều việc làm hơn, cải thiện thu nhậpcủa người dân từ việc trồng, chế biến các sản phẩm từ bưởi và cácngành nghề liên quan

Từ những nhận định như trên, chúng tôi sẽ thực hiện công trình nghiêncứu:

“Tìm hiểu về bưởi và nghiên cứu công nghệ sản xuất nước bưởi”

Trong phạm vi nghiên cứu này, chúng tôi sẽ quan tâm giải quyết các vấnđề thứ hai và thứ ba, và như vậy nghiên cứu này sẽ bao gồm các nội dung nhưsau:

Ø Xác định thành phần hóa học các phần trong quả bưởi và tỷ lệ các phầncủa quả bưởi;

Ø Khảo sát các biến đổi hóa học trong múi bưởi theo thời gian bảo quản;

Ø Xây dựng công thức toán học xác định diện tích bề mặt quả bưởi;

Ø Xây dựng qui trình công nghệ sản xuất nước bưởi tự nhiên đóng chai,trong đó có áp dụng phương pháp khử đắng trong nước bưởi bằng cáchạt nhựa hấp phụ lần đầu tiên được nghiên cứu tại Việt Nam

CHƯƠNG 2.

TỔNG QUAN2.1 CÂY ĂN QUẢ CÓ MÚI VÀ NƯỚC QUẢ CÓ MÚI

2.1.1 Đặc điểm thực vật và hình thái của cây có múi

Nguồn gốc và phân loại

Bưởi thuộc loài: Citrus maxima Burm Merr

Tên đồng nghĩa: Citrus grandis (L.) Osbeck

Citrus decumana L

Tên tiếng Anh: Pomelo (pummelo), shaddock, grapefruit

Quả bưởi là loại quả có múi lớn nhất trong chi Citrus của họ Rutaceae, cónhiều kết quả nghiên cứu cho rằng các giống bưởi được trồng hiện nay đều cónguồn gốc từ vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới Đông Nam Á, người ta tin rằngnhững hạt giống đầu tiên được thuyền trưởng Shaddock mang đến Châu Mỹ vàocuối thế kỷ 17 [23]

Tuy nhiên, để xác định được nguồn gốc của cây có múi là một việc làmhết sức khó khăn vì cây có múi có rất nhiều chủng loại và đó lại là những cây

trồng lâu năm, có diện tích phân bố rộng từ xích đạo đến vĩ tuyến 43o, từ mặtbiển lên đến vùng núi cao 2500 m so với mực nước biển [2].

Ở cây có múi thì các loài khác nhau, thậm chí các loài ở các chi khác nhaucũng có thể lai hữu tính với nhau một cách dễ dàng, và chúng liên tục sản sinh racác loài mới, trong đó có thể có những loài mà người ta không thể nào xác địnhđược loài bố mẹ của chúng [2]

Hệ thống phân loại cây có múi rất phức tạp do vòng di thực và khả năngthích nghi rộng, nên ngày càng có nhiều các dạng lai tự nhiên, các đột biến tựnhiên và do quá trình chọn giống nhân tạo, từ đó tạo nên nhiều giống mới, loàimới Vì thế người ta rất dễ bị nhầm lẫn trong quá trình phân loại cây có múi, tuynhiên hệ thống phân loại cây có múi có thể cơ bản tóm tắt trong hình 2.1

Rutaceae

Aurantoideae (250 loài)

Clymenia Citrus

Poncirus Fortunella

Eucitrus Papeda

Hình 2.1: Hệ thống phân loại cây có múi [8]

Đặc điểm thực vật của cây có múi

Vì cây có múi thuộc chi Citrus có những đặc điểm hình thái thực vật tươngđồng nhau, mà bưởi cũng là một trong số chúng nên trong phần này chúng tôi sẽtrình bày đặc điểm hình thái thực vật chung của cây có múi, tuy nhiên trong đó cónêu lên các đặc điểm riêng của cây bưởi

Như vậy về hình thái, cây có múi có rễ thuộc loại rễ nấm, các nấmMicorhiza cộng sinh trên lớp biểu bì của rễ hút, chúng cung cấp nước, các loạimuối khoáng và một lượng nhỏ các hợp chất hữu cơ cho cây

Còn thân cây có múi thuộc dạng thân gỗ, loại hình bán bụi, các cây trưởngthành có từ 4 – 6 cành, tán cây cũng có nhiều hình dạng khác nhau từ tán hìnhcầu, hình tháp… và lá của chúng cũng có hình dạng rất khác nhau, có thể có hình

ô van, hình trứng lộn ngược, hình thoi, hình elip…

Hoa cây có múi gồm hai dạng, hoa đơn và hoa chùm, chúng thường trổ hoatập trung vào mùa xuân và cho quả chính vụ, nhưng trong thời gian quả chín vụphát triển thì chúng vẫn ra hoa rải rác và cho trái quanh năm, chính vì thế trêncây bưởi thường thấy xuất hiện cùng lúc cả hoa, quả non và quả trưởng thành.Trong đó, thời gian từ lúc cây ra hoa đến khi quả chín thường khoảng từ 6 – 7tháng

Quả bưởi có nhiều hình dạng khác nhau, từ hình cầu đến dẹt đầu hay hìnhquả lê Quả bưởi có cấu tạo gồm 5 phần:

Ngoài cùng là lớp vỏ xanh, chúng chứa rất nhiều túi tinh dầu (oil cell)phân bố đều trên bề mặt, lúc quả còn non chúng có màu xanh xậm, khi quả chínchúng thường có màu vàng xanh đến vàng nhạt, thậm chí có một số giống bưởikhi chín vỏ vẫn có màu xanh (bưởi Da xanh)

Hình 2.2: Quả bưởi 5 Roi Hình 2.3: Vỏ bưởi 5 Roi

Tiếp theo là lớp cùi trắng (albedo), có bề dày từ 1 – 2 cm, và thường cómàu trắng hoặc hồng, có cấu trúc xốp, trong thành phần hóa học cùi trắng chứanhiều pectin, vitamin C, nên nó có thể được dùng để sản xuất pectin trong côngnghiệp hay sản xuất chế phẩm vitamin C tự nhiên hoặc chế biến các sản phẩmthực phẩm khác như mứt, nem…

Hình 2.4: Múi bưởi 5 Roi Hình 2.5: Quả bưởi Da xanh

Hình 2.6: Cấu tạo quả bưởi

Tép múi (segment)

Vỏ xanh (Flavedo)

Kế đến là lớp vỏ múi (lamella), bao quanh các múi bưởi, phân cách chúngvới nhau và với lớp vỏ ngoài, theo tiêu chuẩn của quả bưởi ngon thì vỏ múi phảidễ dàng tách khỏi phần tép múi [23] Ở Việt Nam hiện nay có nhiều giống thỏamãn yêu cầu này như: bưởi 5 Roi, bưởi Da xanh…

Được bao quanh bởi lớp vỏ múi chính là phần có khối lượng lớn nhất quảbưởi, đó là múi bưởi hay thịt quả, chúng được tạo nên từ nhiều tép nhỏ chứa đầydịch bào liên kết lại với nhau, các tép này có thể gỡ rời ra và khá ráo Trong mỗiquả bưởi thường có từ 11 – 18 múi, chúng có màu thay đổi từ vàng hơi xanh hayvàng nhạt đến hồng hoặc đỏ tùy từng loại bưởi Hương vị của thịt quả bưởi khácnhau đối với từng giống, chúng có thể ngọt vừa, ngọt dịu đến chua nhẹ hoặc rấtchua, nhưng tất cả chúng thường có vị đắng nhẹ khi ăn tươi

Cuối cùng là hạt bưởi: khác với các quả có múi khác quả bưởi có hạt là hạtđơn phôi, chúng thường có màu trắng, hơi vàng, bên trong ruột có màu trắng, mỗiquả có từ 0 – 20 hạt hay có thể nhiều hơn Tuy nhiên, với kỹ thuật chọn giống vàlai tạo giống phát triển, hiện nay con người đã tạo ra được nhiều giống không hạtnhư: bưởi 5 Roi, bưởi Da xanh…

Trên thế giới hiện nay, cây có múi có mặt ở hầu hết các châu, nhưng chủyếu là ở châu Mỹ, châu Âu, châu Á và rãi rác ở châu Phi, châu Úc Trong đó,nước có sản lượng quả có múi lớn nhất thế giới là Brazil, năm 2004 đã sản xuất rakhoảng 19 triệu tấn, tiếp đến là Mỹ, khoảng 14.5 triệu tấn, Trung Quốc, khoảng12.5 triệu tấn, Tây Ban Nha, 6.2 triệu tấn và Mexico, 6 triệu tấn [27]

Còn tại Việt Nam, cây có múi được trồng ở nhiều tỉnh từ Bắc vào Nam vàmỗi vùng có những đặc trưng riêng:

Ở miền Bắc, cây có múi được trồng nhiều ở vùng núi phía bắc như các tỉnhPhú Thọ, Bắc Giang, Hưng Yên, Hòa Bình, Yên Bái… và nổi tiếng nhất là bưởiĐoan Hùng (Phú Thọ), bưởi Phú Diễn (Từ Liêm, Hà Nội), cam Xã Đoài…

Ở miền Trung, cũng nổi tiếng với giống bưởi Phúc Trạch được trồng ởPhúc Trạch (Hà Tĩnh), bưởi Thanh Trà (Huế)…

Miền Nam, vùng trồng cây có múi nhiều nhất là các tỉnh đồng bằng sôngCửu Long như: Vĩnh Long, Tiền Giang, Cần Thơ… và ngoài ra còn một số tỉnhmiền Đông Nam bộ như Bình Dương, Đồng Nai

Trong tất cả các vùng trồng cây có múi cả nước thì hiện nay sôi động nhấtlà ở các tỉnh miền Nam, vì các sản phẩm quả có múi đang được sự quan tâm củanhà nước và các doanh nghiệp nhằm phát triển thành những thương hiệu nôngsản mạnh, từ đó diện tích trồng cây có múi ngày càng được nhân rộng Và hiệnnay, tại miền Nam cũng có rất nhiều giống cây ăn quả có múi nói chung haygiống bưởi nói riêng rất ngon, có giá trị kinh tế cao như: bưởi 5 Roi, bưởi Daxanh, bưởi Đường lá cam, bưởi Lông Cổ Cò, bưởi Thanh Trà, bưởi Bạch Đằng…2.1.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ quả có múi ở Việt Nam và thế giớiTrong suốt nhiều thế kỷ trước, ngành sản xuất quả có múi trên thế giớikhông ngừng tăng nhanh và mức tiêu thụ quả trên thị trường thế giới ngày mộtcao hơn vì đây là ngành có giá trị kinh tế cao, quả có múi luôn được thị trường ưachuộng bởi các giá trị dinh dưỡng và dược tính của quả có múi Theo số liệu củaTổ Chức Lương Nông Thế Giới FAO thì sản lượng quả có múi trên thế giới năm

2001 khoảng 85 triệu tấn, trong đó sản lượng bưởi chiếm khoảng 5 triệu tấn [27]

Hiện nay, khu vực có sản lượng quả có múi cao nhất thế giới là các nướcchâu Mỹ, chiếm gần 50% tổng sản lượng quả có múi của thế giới Theo báo cáo

của FAOø thì trong vụ mùa 2003 – 2004 chỉ tính riêng 5 nước có sản lượng quả cómúi lớn nhất gồm Brazil, Mỹ, Trung Quốc, Mexico, Tây Ban Nha thì sản lượngquả có múi đã đạt 65.1 triệu tấn, trong đó gồm 34.4 triệu tấn quả tươi và 30.7triệu tấn quả đã qua chế biến và sản lượng cam chiếm 84% tổng sản lượng [29].Bảng 2.1: Sản lượng bưởi và xếp hạng theo sản lượng các nước sản xuất bưởi

nhiều nhất trên thế giới [27]

Không cósố liệu 25Như vậy, theo thống kê của FAO thì Hoa Kỳ luôn là nước có sản lượngbưởi và bưởi chùm hàng đầu thế giới, chiếm gần 50% tổng sản lượng bưởi của cảthế giới Trong khi, sản lượng quả có múi năm 2004 của Việt Nam đạt hơn 500nghìn tấn cam, xếp thứ 17 trên thế giới, còn về sản lượng bưởi thì xếp thứ 25 trênthế giới, nhưng không có số liệu về sản lượng [27]

Đến nay, có một số giống bưởi đã và đang xây dựng thương hiệu nhằmkhẳng định vị thế của trái bưởi Việt Nam trên thị trường trong nước và thế giới,

trong đó có một số giống bưởi đã có thương hiệu như: Bưởi 5 Roi Hoàng Gia,bưởi Da xanh BR99, bưởi Phúc Trạch, bưởi Tân Triều.

2.1.3 Một số giống bưởi ngon ở Việt Nam

Ở Việt Nam hiện nay có nhiều giống bưởi ngon và có giá trị kinh tế cao,trải đều từ Bắc vào Nam, mỗi vùng có những giống bưởi ngon và có đặc trưngriêng, sau đây là một số giống bưởi ngon và các đặc trưng riêng của chúng:

Bưởi Đoan Hùng

Bưởi Đoan Hùng là một giống bưởi ngon và đậm đà hương vị của huyệnĐoan Hùng tỉnh Phú Thọ, cây bưởi có một đặc điểm nổi bậc đó là khả năng chịuhạn tốt, quả bưởi Đoan Hùng khi ăn có vị ngọt, khô tép, ít hạt, vỏ cùi mỏng, thịtquả có màu vàng Tại Đoan Hùng, có hai xã trồng được bưởi ngon đặc biệt làQuế Lâm và Bằng Luận

Bưởi Phú Diễn

Bưởi Phú Diễn (Từ Liêm, Hà Nội) là một giống bưởi ngon không kém sovới bưởi Đoan Hùng, quả bưởi có vỏ rất mỏng, cùi trắng xốp tỏa hương thơmngào ngạt, tép bưởi ráo, khô tay, mọng nước như bưởi Thanh Trà xứ Huế và vị rấtngọt Ngoài ra, do bưởi Diễn rất thơm ngon nên vào thời nhà Nguyễn nó đượcdành để tiến vua và được gọi là bưởi tiến để phân biệt với các giống bưởi khác

Bưởi Phúc Trạch

Cây bưởi Phúc Trạch được trồng nhiều ở huyện Hương Khê, tỉnh Hà Tĩnh,chúng thường chín rộ và thu hoạch vào mùa thu Đặc điểm của quả bưởi PhúcTrạch là cùi mỏng, chỉ cần khứa nhẹ vào lớp vỏ là có thể chạm vào múi, tép bưởimọng nước, khi ăn vào có vị ngọt thanh, thoảng mùi thơm của dứa Tính đến nay,

diện tích trồng bưởi ở huyện Hương Khê đã lên đến khoảng 1300 ha, trong đó cókhoảng 800 ha đang thu hoạch.

Bưởi Thanh Trà

Giống bưởi này được trồng phổ biến tại huyện Vĩnh Cửu, tỉnh Đồng Nai,đây là một giống bưởi có cây sinh trưởng, phát triển khá mạnh, ít nhiễm sâu bệnhhại, năng suất cao, tuổi thọ cao Quả có dạng hình quả lê (trọng lượng quả trungbình), các túi tinh dầu nổi rất rõ, phẩm chất quả ngon, con tép bó chặt và ít hạt

Bưởi 5 Roi

Cây bưởi 5 Roi được trồng nhiều ở ven sông Hậu, tuy nhiên phải chọn bưởi

5 Roi trồng ở đất Bình Minh, tỉnh Vĩnh Long mới ngon đúng mức Quả bưởi 5 Roicó đặc điểm là khi chín có màu vàng xanh rất tươi, hình quả lê, vỏ tróc, múi bưởitrong, vị ngọt, ít chua và không hạt

Hiện nay, phong trào trồng bưởi 5 Roi đang phát triển rất mạnh cùng vớisự góp sức của các doanh nghiệp kinh doanh nông sản và được sự quan tâm giúpđỡ của nhà nước trong việc hỗ trợ vốn và kỹ thuật canh tác đã giúp cho quả bưởi

5 Roi có đầu ra ổn định và nông dân yên tâm sản xuất hơn Chính vì thế, huyệnBình Minh nay đã có hơn 3000 ha trồng bưởi 5 Roi, dự kiến đến cuối năm 2005diện tích bưởi 5 Roi tại Bình Minh sẽ tăng lên khoảng 5000 ha

Nhận thấy được giá trị kinh tế to lớn của cây bưởi 5 Roi nên hiện naynhiều tỉnh khác cũng đã và đang ngày càng mở rộng diện tích trồng bưởi 5 Roinhư: An Giang, Tiền Giang…

Bưởi Da xanh

Bưởi Da xanh được phát hiện từ hội thi trái ngon do Viện nghiên cứu câyăn quả miền Nam, Tiền Giang tổ chức năm 1999 Từ đó đến nay, giống bưởi nàyđã được các nhà vườn ở Bến Tre và các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long rất quantâm, làm cho diện tích trồng bưởi Da xanh ngày càng mở rộng, và hiện nay giốngbưởi Da xanh là một giống bưởi được khuyến khích trồng rộng rãi

Bưởi Da xanh là giống có nhiều ưu điểm như: cây phát triển nhanh,khoảng 4 năm tuổi thì cho trái, trọng lượng quả tương đối lớn (1.2 – 2.5 kg), tráimàu xanh, ruột đỏ hồng, cùi cũng màu hồng, hương vị ngọt lịm, ráo tép, dễ táchmúi, đặc biệt cây cho trái quanh năm nhưng vỏ quả dù chín hay còn non đều giữsắc màu xanh

Tại Bến Tre, quê hương của bưởi Da xanh, hiện nay đã xuất hiện nhữngvùng trồng bưởi Da xanh theo hướng chuyên canh với tổng diện tích khoảng 300

ha, trong đó riêng ở xã Sơn Định huyện Chợ Lách đã có dự án trồng 100 ha bưởi

Da xanh theo hướng chuyên canh bưởi sạch

Bưởi Đường lá cam

Bưởi Đường lá cam là giống hiện đang được trồng phổ biến tại huyện VĩnhCữu – Đồng Nai và Tân Uyên - Bình Dương, chúng có các đặc điểm, tán câytròn, cành phân bố đều, lá xanh đậm, kích thướt lá nhỏ, phiến lá hình mác, cánhhình tim, rìa lá có khía tròn Cây sinh trưởng, phát triển khá mạnh, năng suất cao(cây lớn hơn 12 năm tuổi cho 400 quả/cây/năm), trọng lượng quả trung bình (1 –1.3 kg/quả), dạng quả hình quả lê thấp, vỏ quả khi chín có màu vàng xanh, vỏquả láng, nhẵn, vách múi tróc tốt, các con tép bó chặt, nhiều hạt (60 – 90hạt/quả), vị ngọt, rất ngon

2.1.4 Tình hình sản xuất và tiêu thụ nước quả có múi

Theo thống kê của Bộ Nông Nghiệp Hoa Kỳ thì sản lượng các sản phẩmchế biến từ quả có múi trên thế giới hàng năm chiếm khoảng gần 45% tổng sảnlượng quả có múi, trong đó, các sản phẩm chế biến từ cam là chiếm đa số,khoảng 83 – 85%, còn lại là các sản phẩm chế biến từ các loại quả có múi khác[15, 27]

Trong năm 2004, tổng sản lượng nước quả có múi do các nước sản xuấtchính như Brazil, Mỹ, Tây Ban Nha, Trung Quốc, Mexico sản xuất đạt khoảng31.5 triệu tấn, dự báo trong năm 2005 sản lượng sẽ giảm so với năm 2004, ướcđạt khoảng 25 triệu tấn, trong đó, sản phẩm chế biến từ cam chiếm khoảng 83%,còn lại là sản phẩm chế biến từ các loại quả khác, như vậy, tổng sản lượng cácsản phẩm chế biến từ quả có múi trong năm 2005 dự kiến sẽ giảm khoảng 20%

so với năm 2004 [29]

Còn riêng ở Việt Nam, hầu hết lượng quả có múi được sản xuất ra ở nước

ta hiện nay chủ yếu là để bán quả tươi, chưa được dùng để chế biến, hơn nữa,ngành trồng cây có múi và bưởi ở nước ta dù hiện đang phát triển nhanh nhưngthực ra cũng chỉ mới được quan tâm trong vài năm trở lại đây nên sản lượng cũngchưa cao và trái bưởi được sản xuất ra cũng chỉ đủ cung cấp cho thị trường quảtươi trong nước và một phần xuất khẩu

Hiện tại, ở thị trường Việt Nam chỉ có duy nhất xưởng sản xuất nước bưởi

5 Roi của doanh nghiệp Hoàng Gia tại Bình Minh, Vĩnh Long là sản xuất nướcbưởi từ quả bưởi 5 Roi, nhưng qui mô sản xuất còn nhỏ, quá trình sản xuất khôngcó công đoạn khử đắng, mà làm giảm vị đắng bằng cách pha loãng với nước, vìvậy sản phẩm nước bưởi làm ra không phải là nước bưởi tự nhiên

2.1.5 Vấn đề cơ bản trong công nghệ sản xuất nước quả có múi

Công nghệ sản xuất nước bưởi nói riêng hay nước uống từ các loại quả cómúi nói chung đều gặp một vấn đề quan trọng và khó giải quyết đó là làm thếnào để làm giảm hay mất hoàn toàn vị đắng trong sản phẩm cuối cùng Hiện nay,vấn đề vị đắng trong nước bưởi (hay nước uống từ quả có múi) là một vấn đề rấtlớn đối với ngành công nghiệp sản xuất các sản phẩm này, nó làm giảm chấtlượng, giảm giá trị của sản phẩm và gây ảnh hưởng xấu đến nền công nghiệp sảnxuất các sản phẩm từ quả có múi Ngoài ra, nó còn đe dọa sẽ ảnh hưởng đến sựphát triển của ngành công nghiệp cây có múi ở Việt Nam trong tương lai, do đóđể ngành trồng cây có múi ở Việt Nam có được sự phát triển bền vững thì việcnghiên cứu công nghệ làm giảm chất đắng trong nước quả có múi nói chung haynước bưởi nói riêng là một vấn đề cấp thiết

Hiện nay, nhiều nước trên thế giới đã nghiên cứu, tìm hiểu về chất đắngvà cách khử đắng trong quả có múi và họ chỉ ra rằng, chất đắng trong quả có múinói chung và quả bưởi nói riêng là do hai nhóm hoạt chất sinh học chính gây ra:flavonoid và limonoid, trong đó, chất đắng thuộc họ flavonoid là các chất đắngphổ biến trong mô thực vật của các giống cây trồng thuộc họ cây có múi Cònchất đắng thuộc họ limonoid cũng là các hợp chất đặc trưng ở quả có múi, chúngkhông gây nên vị đắng trong nước quả ngay khi vừa mới ép, nhưng chỉ trongvòng vài giờ sau khi ép, chúng đã làm cho nước quả có múi trở nên rất đắng [13].Không những thế, ở với các mô quả bị tổn thương hay quả có múi sau khi để lạnhđông cũng trở nên rất đắng, mà nguyên nhân chính cũng là các hợp chất thuộc họlimonoid, chính vì thế, các chất đắng thuộc họ limonoid người ta gọi là “chấtđắng muộn” (“delayed bitterness”) [31]

Mặc dù các chất đắng trong nước quả có múi gây nên vị khó chịu chongười tiêu dùng nhưng theo các kết quả nghiên cứu trên chuột thì chúng là cácthành phần có các hoạt tính sinh học như: chúng có khả năng kháng ung thư,chống oxy hóa, kháng viêm và là các chổi quét các gốc tự do trong cơ thể [18, 24,31].

Với đặc điểm là vừa gây vị khó chịu cho nước quả, cùng với các kết quảnghiên cứu ban đầu về hoạt tính sinh học của các chất đắng thì việc tìm hiểu vềbản chất của chúng, các ảnh hưởng tích cực của chúng đối với cơ thể và các biệnpháp làm giảm vị đắng… là các vấn đề rất lý thú và cần thiết phải được nghiêncứu một cách sâu sắc nhằm tìm ra biện pháp dung hòa chúng với nhau, các biệnpháp này chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu trong phần 2.3

2.2 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA QUẢ CÓ MÚI

Nước

Nước chính là thành phần hóa học chiếm tỷ lệ lớn nhất trong các loạinguyên liệu rau quả nói chung và trong quả có múi nói riêng, còn trong thànhphần quả bưởi chúng chiếm khoảng 80% trong tổng khối lượng quả

Carbonhydrate

Các loại carbonhydrate là các thành phần cung cấp năng lượng nhiều nhấttrong các thành phần dinh dưỡng của quả có múi, trong thành phần hóa học quảcó múi có nhiều loại carbonhydrate khác nhau, có cấu tạo từ đơn giản đến phứctạp, bao gồm: các loại đường đơn giản như glucose, fructose, saccharose hayglucid phức tạp như cellulose, pectin… [11]

Đặc biệt trong thành phần hóa học của quả có múi có chứa một sốpolysaccharide không phải tinh bột và được gọi chung là các chất xơ, chúng có

vai trò quan trọng đối với sức khỏe con người Chất xơ chính trong quả có múi làpectin, chiếm 65 – 70% tổng lượng chất xơ trong quả có múi, ngoài ra, còn cómột số các chất xơ khác như: cellulose, hemicellulose, một ít hợp chất keo khácvà một thành phần giống xơ là lignin [16].

Trong cơ thể, các hợp chất xơ trên được tiêu hóa chậm, chúng hình thànhmột mạng lưới gel và giữ các thành phần dinh dưỡng tan trong nước bên trongmạng gel làm cho các chất dinh dưỡng này được tiêu hóa và hấp thu dần dần,hiện tượng này giúp cơ thể tránh tình trạng hàm lượng glucose trong máu tăngcao sau khi ăn nhiều carbonhydrate [16]

Ngoài ra, trong khẩu phần của người ăn kiêng thì chất xơ là một thànhphần quan trọng, và khẩu phần ăn kiêng hợp lý là khẩu phần có hàm lượng cácchất xơ ăn vào mỗi ngày khoảng 25 – 30 g/ngày Nhu cầu chất xơ như vậy nhìnvào không cao nhưng thực tế rất khó đạt được, ngay cả ở các nước phát triển, cómức sống cao thì lượng chất xơ ăn vào mỗi ngày trung bình của người dân chỉ vàokhoảng 15 g [25] và như vậy để bổ sung nhu cầu chất xơ thì quả có múi là mộtlựa chọn hợp lý, vì mỗi quả cam trung bình chứa khoảng 3.0 g chất xơ, do đó quảcó múi chính là một trong những loại thực phẩm không thể thiếu trong khẩu phầnăn kiêng của nhiều người

Pectin

Pectin được tìm thấy nhiều trong thành phần của thành tế bào, chúng thamgia vào nhiều chức năng quan trọng của thành tế bào như: vận chuyển sắt và giữnước, chúng quyết định kích thước các lỗ trên màng tế bào và chúng cũng thamgia vào cơ chế bảo vệ của tế bào chống lại sự xâm nhiễm của các tác nhân gâybệnh, các tổn thương và các tác động bên ngoài [20] Các tính chất đặc trưng của

pectin phụ thuộc chủ yếu vào số lượng và trạng thái tự nhiên của các phân tử acidpectic, vào các tác động bởi enzyme, các phản ứng sinh hóa trong suốt quá trìnhphát triển của cây, quá trình chín, quá trình bảo quản quả sau thu hoạch cũng nhưcác quá trình công nghệ chế biến Ngoài ra, với các tính chất chức năng của mìnhtrong cấu tạo tế bào, nên pectin đã được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trongcông nghệ thực phẩm, như là một tác nhân tạo gel trong công nghệ sản xuất mứt,kẹo và là chất ổn định trong công nghệ sản xuất các loại sữa trái cây.

Về cấu tạo, pectin là một loại polysaccharide, được cấu tạo từ acidpolygalacturonic, chúng có nhiều trong quả, củ và thân cây, trong thực vật, chúngtồn tại dưới hai dạng: protopectin không tan, tồn tại chủ yếu ở thành tế bào vàdạng hòa tan của pectin tồn tại chủ yếu ở dịch tế bào [9] Quả có múi chứa mộthàm lượng pectin cao, đặc biệt là trong thành phần của cùi trắng, nên nguyên liệuthô dùng để sản xuất pectin trong công nghiệp chủ yếu là đi từ các sản phẩm phụcủa ngành công nghiệp quả có múi như: vỏ quả gồm cả cùi trắng

Ngoài ra, do pectin có vai trò quan trọng trong khẩu phần ăn kiêng, nóđược xem là chất xơ ăn kiêng (dietary fiber) và các công trình nghiên cứu trướcđây đã cho thấy pectin có khả năng làm giảm đáng kể hàm lượng cholesteroltrong máu, ảnh hưởng đến quá trình trao đổi glucose, có khả năng chống tiêuchảy, có chức năng giúp cơ thể khử độc, có khả năng điểu chỉnh và bảo vệ đườngtiêu hóa [20]

Cellulose

Trong thành phần quả bưởi, cellulose có mặt nhiều nhất là ở cùi trắng,trong nướcb ép có khoảng 0.2%, cơ thể người không có khả năng tiêu hóacellulose nên chúng không có ý nghĩa vể mặt dinh dưỡng, nhưng cellulose đóng

một vai trò như các chổi quét các chất độc trong cơ thể và nó giúp cho quá trìnhtiêu hóa được tốt hơn.

Protein

Protein là hợp chất phổ biến trong tất cả các cơ thể sống, chúng tham giavào việc hình thành nên cấu trúc và chức năng của tế bào sinh vật, nhưng trongnguyên liệu rau quả nói chung hay quả có múi nói riêng thì hàm lượng protein làkhông đáng kể

Lipid

Hàm lượng lipid trong quả có múi (nếu có hạt) hàm lượng lipid tập trungcao nhất ở hạt, nhưng các giống bưởi 5 Roi và Da xanh là các giống không hạtnên tỷ lệ thành phần lipid trong nguyên liệu không đáng kể

Vitamin C

Vitamin C là hợp chất có tính oxy hóa chủ yếu trong các loại rau quả,chúng tan trong nước và hiện diện trong nhiều loại rau quả khác nhau, đặc biệt làtrong quả có múi và các loại hồ tiêu Vitamin C giữ một vai trò quan trọng trongquá trình tổng hợp collagen, làm chắc xương và mạch máu, giúp hấp thu các chấtvô cơ như sắt và kẽm và giúp sửa chữa các mô bị tổn thương Chính vì thế,vitamin C đã được dùng trong việc chữa các bệnh thiếu máu, stress và còn rất cầnthiết cho việc ngăn ngừa bệnh hoại huyết Hơn nữa, trong những năm gần đâyvitamin C ngày càng được quan tâm nhiều hơn bởi khả năng chống oxy hóa trongviệc ngăn ngừa bệnh ung thư và ngăn ngừa các bệnh thoái hóa như: bệnh tim,bệnh đục thủy tinh thể, hen suyễn và bệnh suy giảm khả năng nhận thức [25]

Vitamin C có thể giúp ngăn chặn sự hình thành nitrosamine, một chất gâyung thư, từ nitrite và các amin bậc hai trong dạ dày, ngoài ra, nó còn có thể giúp

tái tạo vitamin E bên trong tế bào và các vitamin E này sẽ giúp bảo vệ seleniumvà các chất chống oxy hóa khác [25].

Theo các nghiên cứu trước đây thì nhu cầu vitamin C hàng ngày của conngười thay đổi trong khoảng từ 30 – 50 mg/ngày ở người trưởng thành, với nhucầu này thì con người có thể dễ dàng đáp ứng đủ bằng cách ăn các loại rau quảtươi hàng ngày [10, 16, 25] Ví dụ, đối với quả bưởi có hàm lượng vitamin C từ 80– 100 mg% [6], thì mỗi ngày một người chỉ cần ăn vào 100 g múi bưởi cũng đãđủ nhu cầu vitamin C cho cả ngày, nhưng theo các nghiên cứu mới nhất thì để đạtđược hiệu quả cao nhất của hoạt tính chống oxy hoá thì nhu cầu vitamin C hàngngày được đề nghị ở mức 200 – 500 mg

Carotenoid

Trong tất cả các hợp chất carotenoid thì được biết đến nhiều nhất là carotene, giống như các carotenoid khác, -carotene là một chất có khả năngchống oxy hóa mạnh, nó giữ một vai trò quan trọng trong việc hạn chế sự pháttriển của các tế bào ung thư, điều này đã được nghiên cứu thực nghiệm trên ungthư phổi và ung thư vùng miệng Ngoài ra, -carotene còn có tác dụng đối với sựmiễn dịch, bệnh đục thủy tinh thể và có thể làm chậm quá trình hình thành cácmảng bám trên thành động mạch giúp giảm nguy cơ mắc các bệnh tim mạch [25]

-Lutein và zeaxanthin là các carotenoid có nhiều trong quả có múi và cácloại rau quả khác, chúng là các carotenoid có tác dụng ngăn chặn bệnh thoái hóađiểm vàng, các sắc tố vàng do chúng tạo ra được tin rằng có khả năng giúp cơ thểlọc bỏ các tia sáng xanh có hại cho mắt và bảo vệ mắt chống lại hiện tượng thoáihóa điểm vàng do tuổi già Hơn thế nữa, lutein và zeaxanthin còn có tác dụng tốttrong việc hạn chế nguy cơ mắc bệnh ung thư phổi [25]

Carotenoid cryptoxanthin có mặt nhiều trong các loại quả có màu camnhư: cam, xoài, quýt, đu đủ… và đã được chứng minh rằng có khả năng làm giảmnguy cơ mắc bệnh ung thư tử cung.

Khoáng vi lượng

Ngoài các hợp chất hữu cơ, trong rau quả còn chứa một lượng khoáng vilượng nhất định, một phần trong số chúng kết hợp với các hợp chất cao phân tử,một phần tồn tại ở dạng muối của các acid, thường gọi là muối khoáng, chúng có

ý nghĩa quan trọng trong các hoạt động sinh lý của tế bào, và là thành phầnkhông thể thiếu của khẩu phần thức ăn hàng ngày

Hàm lượng khoáng trong rau quả thường được xác định bằng phương phápnung nguyên liệu thành tro và xác định hàm lượng khoáng trong tro đó, độ trocủa rau quả thường trong khoảng 0.25 – 1%, trong quả có múi thì hàm lượng tro ởphần múi bưởi vào khoảng 0.4% ở bưởi 5 Roi và khoảng 0.5% ở bưởi Da xanh

Trong thành phần tro của múi bưởi có chứa các oxyt của các nguyên tốnhư: Kali, natri, canxi, magiê, sắt, mangan, nhôm, phospho,… trong đó, oxyt củaKali chiếm khoảng 50%, còn lại là oxyt của các nguyên tố khác

Các hợp chất màu

Trong thành phần quả có múi nói chung hay thành phần quả bưởi nói riêngcó chứa rất nhiều các hợp chất hữu cơ có hoạt tính sinh học Chúng bao gồm cáchợp chất màu như: carotenoid, anthocyanin, chlorofin và cả những hợp chấtkhông mang màu như: limonoid và các flavonoid khác Trong các nhóm hợp chấttrên, hiện nay đang được chú ý đến nhiều nhất trong thành phần hóa học của quảcó múi gồm: acid ascorbic, carotenoid, flavonoid và limonoid Trong đó, acidascorbic và carotenoid thì hiện nay con người cũng đã nghiên cứu nhiều về các

hoạt tính của chúng, tuy nhiên flavonoid và limonoid là hai nhóm hợp chất màhiện nay rất nhiều nhà khoa học đang tập trung nghiên cứu để làm sáng tỏ cáchoạt tính sinh học quý giá của chúng như: kháng ung thư, kháng viêm, chống lãohóa… và nghiên cứu để làm sao duy trì được hàm lượng các hợp chất này mộtcách tự nhiên trong các sản phẩm chế biến mà ít ảnh hưởng đến chất lượng cảmquan của sản phẩm Bên cạnh đó, flavonoid và limonoid là nguyên nhân chínhgây ra vị đắng trong các sản phẩm chế biến từ quả có múi [12, 17, 22, 24, 28],nên để hiểu rõ hơn về flavonoid và limonoid, các chất gây ra những tổn thất tolớn cho nền công nghiệp chế biến các sản phẩm từ quả có múi vì vị đắng củachúng, sau đây chúng ta sẽ đi tìm hiểu thêm về vấn đề này.

2.3 CHẤT ĐẮNG VÀ CÔNG NGHỆ KHỬ ĐẮNG TRONG NƯỚC BƯỞI

Như ta đã biết, quả có múi chiếm một tỷ trọng lớn trong tổng sản lượng cácsản phẩm nông nghiệp trên toàn thế giới, sản lượng hàng năm hơn 100 triệu tấn.Chúng cung cấp nhiều thành phần dinh dưỡng quan trọng đối với sức khỏe conngười như: đường, vitamin C, carotenoid, flavonoid, limonoid, chất xơ và kali.Hơn nữa, hàng năm có khoảng một nửa sản lượng quả có múi được chế biếnthành nước quả, nước quả cô đặc, mứt và các sản phẩm khác, nhưng các sảnphẩm chế biến từ quả có múi này lại gặp một vấn đề rất lớn đó là sau khi chếbiến thì các sản phẩm này trở nên rất đắng do các flavonoid và limonoid gây ra,làm giảm giá trị cảm quan và do đó làm tổn thất về giá trị kinh tế của sản phẩm.Chính vì thế, đã từ lâu con người đã quan tâm và không ngừng nghiên cứu để tìm

ra bản chất của các chất đắng và giải pháp cho vấn đề chất đắng

2.3.1 Flavonoid – Cấu trúc – chức năng

Cấu trúc của flavonoid

Enzyme chalcone synthase (CHS) là enzyme xúc tác đầu tiên trong quátrình sinh tổng hợp tất cả các loại flavonoid trong thực vật (hình 2.7), chúng xúctác quá trình ngưng tụ từng bước 3 nhóm acetate bắt đầu là malonyl CoA, p-coumaroyl CoA Còn p-coumaroyl CoA cuối cùng được cung cấp bằng con đườngphenylpropanoid, đó là quá trình chuyển hóa phenylalanine thành vô số các hợpchất phenol khác trong thực vật Naringenin chalcone là sản phẩm của phản ứngxúc tác bởi enzyme CHS, sau đó nó được chuyển hóa từ dạng chalcone thànhdạng flavanone bởi một phản ứng nội phân tử, trong đó có sự đóng vòng bởi tácdụng của enzyme chalcone isomerase (CHI) Cả hai dạng của naringenin (dạngchalcone và dạng flavanone) chính là các tiền chất để thực vật tổng hợp nên vôsố các hợp chất có cấu trúc gần giống nhau gọi là flavonoid Thông qua quá trình

3 -hydroxyl hóa, trong đó flavanone 3 -hydroxylase (F3H) xúc tác chuyển hóa(2S)-flavanone thành (2R, 3R)-dihydroflavonol, đây là các hợp chất trung giantrong quá trình sinh tổng hợp nên các flavonoid khác như: flavonol,anthocyanidin, catechin và proanthocyanidin [31]

Các giống cây có múi hiện nay rất được quan tâm vì chúng tích lũy mộtlượng lớn các hợp chất flavonoid, đặc biệt là các flavanone glycoside, các chấtnày có thể được biến đổi từng bước thành các dẫn xuất khác của flavonoid bằngcác quá trình hydroxyl hóa, methyl hóa, glucosyl hóa và rhamonosyl hóa Trongtất cả các flavonoid glycoside được tổng hợp ở cây có múi, loại đường chủ yếuliên kết với các flavonoid là rhamnose-glucose diglycoside, nhóm đường này tồn

tại dưới hai dạng đồng phân là neohesperidose và rutinose, trong đó, hai đồngphân trên chỉ khác nhau ở vị trí mà rhamnose liên kết với glucose [31].

Flavanone neohesperidoside được tích lũy trong các cây có múi (đôi khicùng với rutinoside) nhiều nhất ở các giống như: bưởi, bưởi chùm, cam chua vàchúng gây ra vị đắng cho các loại quả trên [31] Và trong các loại flavonoidglycoside trên thì các nhóm flavanone được tìm thấy nhiều nhất bao gồm:naringin, procirin, neoeriocitrin và neohesperidin

Quá trình sinh tổng hợp flavonoid

Hình 2.7: Quá trình sinh tổng hợp flavonoid ở cây có múi và một số

flavonoid cơ bản [31]

Theo các kết quả nghiên cứu gần đây cho thấy, naringin flavanoneglycoside được tìm thấy nhiều ở các mô non và ít hơn ở các mô già, ngày nay,bằng phương pháp đánh dấu phóng xạ trên các chất acetate và phenylalaninetrước khi bón cho cây có múi thì các nhà khoa học tìm được kết quả là: naringinđược tổng hợp ở các lá non và đang trong giai đoạn phát triển rồi sau đó đượcchuyển đến các mô và cơ quan khác của cây [31].

Mặt khác, các nhà khoa học cũng chứng minh được rằng quá trình sinhtổng hợp flavanone glycoside diễn ra trong suốt quá trình phân chia và tách biệtcủa tế bào chứ không diễn ra trong quá trình kéo dài tế bào trước khi phân chiacũng như sau khi tế bào trưởng thành, cơ chế của quá trình sinh tổng hợpflavonoid này thường gặp ở cây có múi

Chức năng của flavonoid

Gần đây các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng, ngoài vitamin C trongthành phần quả có múi còn chứa một lượng lớn các hợp chất khác mang hoạt tínhsinh học, đó là flavonoid, limonoid và coumarin Từ các công trình nghiên cứuđó, người ta đã đưa ra được nhiều bằng chứng chứng minh các hoạt tính sinh họccủa flavonoid từ nhiều loại thực vật khác nhau, theo đó, flavonoid có các hoạttính như: chúng có khả năng hoạt động như các chổi quét các gốc tự do khỏi tếbào, giúp điều chỉnh các hoạt động của enzyme, hạn chế sự sinh sản bất thườngcủa tế bào, ngoài ra nó có tính kháng sinh, chống dị ứng, kháng viêm… Theo đó,flavonoid có thể giúp cơ thể thải bỏ các gốc tự do như: peroxyl, alkyl peroxyl,hydroxyl superoxide và peroxynitrite trong môi trường nước cũng như môi trườnghữu cơ [24, 25]

Trong tất cả các hoạt tính thì hoạt tính chống oxy hóa là hoạt tính chính,nhờ đó tạo nên các tính chất khác của flavonoid bao gồm: kháng ung thư, khángvirus và kháng viêm Và hoạt tính kháng ung thư của flavonoid thể hiện ở việckháng các tác nhân gây biến đổi gen, chống lại việc sinh sản và lan rộng của cáctế bào ung thư [25].

Ngoài ra, các flavonoid còn có tác dụng đối với hệ tim mạch như: tránh vỡmạch, chống hiện tượng nghẽn mạch do máu đông và oxy hóa các lipoproteinphân tử lượng thấp và còn có hoạt tính kháng nấm và kháng virus

2.3.2 Limonoid – Cấu trúc – chức năng

Cấu trúc – quá trình sinh tổng hợp limonoid trong cây có múi

Limonoid là họ các sản phẩm oxy hóa cao độ của triterpenoid, được tìmthấy trong các loại cây thuộc họ Rutaceae và Meliaceae, trong đó, các hợp chấtlimonoid ban đầu tồn tại trong quả có múi dưới dạng các hợp chất không đắng(limonate-A-ring lactone), các chất không đắng này sẽ chuyển hóa thành limoninvà một số limonoid khác có vị đắng dưới tác dụng của hệ enzyme limonate-D-ring lactone hydrolase trong quá trình bảo quản Do đó, nước quả có múi ban đầuthường ít đắng nhưng sẽ trở nên rất đắng chỉ sau vài giờ bảo quản Một số tácnhân như nhiệt độ bảo quản, môi trường acid của nước quả… có ảnh hưởng lớnđến sự phát triển của vị đắng trong nước quả, các chất đắng được hình thành sauquá trình bảo quản này được gọi là “chất đắng muộn” (delayed bitterness) Theocác kết quả nghiên cứu gần đây cho thấy rằng các chất đắng limonoid gây nên vịđắng ngay cả ở nồng độ rất thấp, như limonin và nomilin có ngưỡng cảm nhận vịđắng ở nồng độ từ 3 – 6 ppm [18]

Chính vì các chất đắng limonoid có ảnh hưởng lớn đến giá trị kinh tế củangành công nghiệp chế biến các sản phẩm từ quả có múi, nên đã có nhiều côngtrình nghiên cứu được thực hiện nhằm tìm hiểu về cấu trúc, chức năng cũng nhưquá trình sinh tổng hợp và tích lũy limonoid trong quá trình phát triển của cây vàquả có múi như thế nào.

Hình 2.8: Công thức cấu tạo của một số limonoid phổ biến trong cây có múi [18]

Hình 2.9: Công thức cấu tạo của các dạng limonoid không đắng tồn tại trong quả

có múi trưởng thành [31]

Các công trình nghiên cứu đã chỉ ra rằng, limonoid tồn tại trong quả cómúi dưới hai dạng là limonoid aglycone và limonoid glycoside, cho đến nay, cácnhà khoa học đã chiết suất được 36 limonoid aglycone và 17 limonoid glycosidetừ họ cây có múi Theo đó, các aglycone lại được chia làm 4 nhóm khác nhau tùytheo sự hiện diện của chúng trong các giống cây có múi khác nhau, bao gồm:Nhóm Citrus (19 limonoid), nhóm Fortunella (12 limonoid), nhóm Papedocitrus(1 limonoid) và nhóm Poncirus (4 limonoid) Hiện nay, con đường sinh tổng hợpnên các limonoid trong các nhóm cây có múi như trên đã được làm sáng tỏ bằngphương pháp đánh dấu phóng xạ [31].

Hình 2.10: Quá trình sinh tổng hợp limonoid ở cây có múi và một số

limonoid cơ bản [31]