Tạp chí Khoa học Công nghệ và Thực phẩm 21 (2) (2021) 174 183 174 THỬ NGHIỆM ỨNG DỤNG BẢO QUẢN QUẢ BƠ BẰNG POLYPHENOLS ĐƯỢC TRÍCH LY TỪ HẠT BƠ (Persea americana Mill) Lê Phan Thùy Hạnh*, Trần Quyết Th[.]
Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Thực phẩm 21 (2) (2021) 174-183 THỬ NGHIỆM ỨNG DỤNG BẢO QUẢN QUẢ BƠ BẰNG POLYPHENOLS ĐƯỢC TRÍCH LY TỪ HẠT BƠ (Persea americana Mill) Lê Phan Thùy Hạnh*, Trần Quyết Thắng Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM *Email: hanhlpt@hufi.edu.vn Ngày nhận bài: 14/12/2020; Ngày chấp nhận đăng: 26/02/2021 TÓM TẮT Quả bơ dễ bị hư hỏng sau thu hoạch Các kỹ thuật bảo quản sau thu hoạch thân thiện với môi trường phương pháp bảo quản không dùng hóa chất ưu tiên phát triển để kéo dài thời hạn sử dụng bơ an toàn tốt cho sức khỏe người tiêu dùng Bài viết tập trung vào việc thử nghiệm bảo quản bơ (Persea americana Mill) polyphenols trích ly từ hạt bơ (Persea americana Mill) Chất lượng bơ sau thí nghiệm đánh giá qua: Khối lượng, mức độ biến nâu cảm quan Kết sau: điều kiện nhiệt độ thường, thời gian bảo quản ngày, vỏ màu xanh vàng, thịt mềm dẻo, hao hụt trọng lượng 6,42% không sử dụng polyphenols để bảo quản Ngược lại, sử dụng polyphenols để bảo quản thời gian bảo quản ngày, vỏ màu xanh vàng, thịt mềm dẻo, hao hụt trọng lượng 4,77% Đối với bảo quản điều kiện nhiệt độ lạnh (8 °C), thời gian bảo quản 14 ngày, vỏ màu xanh vàng, thịt mềm dẻo, hao hụt trọng lượng 2,45% không sử dụng polyphenols để bảo quản, sử dụng polyphenols để bảo quản, thời gian bảo quản 16 ngày, vỏ màu xanh vàng, thịt mềm dẻo, hao hụt trọng lượng 2,43% Từ khóa: Bảo quản bơ, hạt bơ, Persea americana Mill, polyphenols, bơ ĐẶT VẤN ĐỀ Cây bơ (Persea americana Mill) có nguồn gốc từ Trung Mỹ Cây bơ loại ăn quả, bơ có giá trị dinh dưỡng cao, nhu cầu phát triển mạnh Năng suất bơ lớn kỹ thuật trồng khơng q khó nên thường ưu tiên chọn lựa để phát triển xây dựng kinh tế bền vững nhiều hộ gia đình [1], có Việt Nam Quả bơ loại trái giàu lượng, giàu protein, giàu axit béo khơng bão hịa đơn, phytosterol tăng cường sức khỏe, chất chống oxy hóa phenolic [2] chứa vitamin hòa tan chất béo mà loại trái khác khơng có vitamin A D Ngồi ra, cịn có vitamin B E [1] Quả bơ không giống nhiều loại trái khác thường có vị chua, bơ có độ sánh mịn béo, chủ yếu sử dụng dạng chín, ăn tươi, làm trái salad, phết bánh mì sandwich làm sinh tố Ngồi ra, cịn sử dụng lĩnh vực sản xuất dầu ăn, mỹ phẩm, xà phòng dầu gội đầu Ở Mexico Brazil, cùi bơ thêm vào kem sorbets; Nhật Bản, cùi bơ thành phần để cuộn sushi; Nicaragua, cùi bơ dùng để chiên nướng Ở quốc gia khác, Đài Loan, cùi bơ ăn với sữa đường; Hàn Quốc, trộn với sữa sử dụng loại kem dưỡng da mặt thể; Indonesia, trộn với cà phê, rượu rum sữa để pha nước giải khát; Caribê, trộn 174 Thử nghiệm ứng dụng bảo quản bơ polyphenols trích ly từ hạt bơ… với muối, tỏi dừa phục vụ ăn kèm; Philippines, cùi bơ xay nhuyễn trộn với đường sữa để làm nước giải khát dùng tráng miệng [3] Tuy nhiên, bơ loại hô hấp bộc phát [4], khó bảo quản, thời điểm chín tập trung nên việc tiêu thụ gặp khó khăn dẫn đến giá thấp, thời điểm khác giá lại cao khan Đồng thời, trình chín bơ thường đẩy nhanh người bán bao gói trước cung cấp đến tay người tiêu dùng Mặt khác, chín bị cắt, cùi bơ giảm chất lượng nhanh, chuyển sang màu nâu q trình oxy hóa xúc tác enzyme polyphenols oxidase phản ứng phân hủy peroxidase [5] Bên cạnh đó, việc chế biến sản phẩm từ bơ thải lượng phụ phẩm vỏ, hạt Hiện nay, lượng phụ phẩm chủ yếu dùng để sản xuất thức ăn chăn ni, làm phân bón thải bỏ mơi trường Trong đó, hạt bơ chứa nhiều hợp chất chống oxi hóa tự nhiên [6] Một chất chống oxy hóa tự nhiên cơng nhận hợp chất polyphenols [7] Chúng hữu ích bảo quản thực phẩm để kéo dài thời hạn sử dụng, chúng bảo vệ chống lại vi sinh vật ngăn ngừa peroxy hóa lipid cơng gốc tự [8, 9] Việc sử dụng polyphenols trích ly từ hạt bơ (Persea americana Mill) để bảo quản sản phẩm thực phẩm nói chung bơ (Persea americana Mill) nói riêng góp phần nâng cao hiệu kinh tế, đồng thời góp phần vào việc giảm thiểu nhiễm mơi trường từ bơ VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu Quả bơ (Persea americana Mill) thu hoạch thực thí nghiệm thu mua Huyện Cẩm Mỹ, Đồng Nai, đạt thời gian từ đậu trái 3-3,5 tháng, vận chuyển thực bảo quản vòng Quả bơ tươi khơng có dấu hiệu hư hỏng nấm mốc, côn trùng xây xước Quả bơ xếp hộp bìa cứng có đục lỗ thành hộp nắp hộp vận chuyển phịng thí nghiệm Hợp chất polyphenols bột trích ly từ hạt bơ (Persea americana Mill) với độ tinh khiết 86,43% IC 50: 43,33 µg/mL theo qui trình: hạt bơ khơ nghiền trích ly dung mơi ethanol (ehanol/nước: 50/50) tỷ lệ nguyên liệu/dung môi 1/10 (w/v) với hỗ trợ vi sóng (cơng suất vi sóng 120 W thời gian 100 giây), tiến hành lọc, đem cô quay nhiệt độ 40 °C điều kiện chân không [10] Dịch sau cô quay bổ sung axit HCl 0.01 M với tỷ lệ dịch lọc/dung dịch HCl 1/10 thời gian 24 nhằm tạo mơi trường acid thích hợp cho tồn polyphenols, đồng thời dùng axit để phá hủy cấu trúc liên kết nhóm phức đường, protein… với polyphenol để giải phóng polyphenol tự Dịch lọc sau xử lý axit HCl 0.01 M bổ sung dung môi ethyl acetate với tỷ lệ 1/1 (mL/mL) thời gian 60 phút Hợp chất polyphenols hịa tan dung mơi ethyl acetate Tiến hành, tách dung dịch ethyl acetate có chứa polyphenols khỏi hỗn hợp Sử dụng thiết bị cô quay chân không nhiệt độ 40 °C để đuổi dung môi ethyl acetate nước khỏi hỗn hợp Dịch sau cô quay đem sấy t° = 60 °C đến độ ẩm < 10% Bán thành phẩm sau trình sấy nghiền nhỏ máy nghiền mẫu [11] 2.2 Phương pháp 2.2.1 Phương pháp phân tích - Khối lượng: xác định cân điện tử - Mức độ biến nâu: Dùng máy so màu Nippon Denshoku Handy Colorimeter NR-3000 175 Lê Phan Thùy Hạnh, Trần Quyết Thắng (Japan) để so sánh khác biệt màu sắc mẫu nguyên liệu bơ sau bảo quản Tiến hành: Xác định thông số L, a, b; L tọa độ độ sáng, có giá trị từ 0-100 đại diện từ đen sang trắng, đặc trưng cho độ sáng màu sắc; a, b tọa độ màu, đặc trưng cho tông màu; a đại diện cho màu đỏ sang màu xanh cây, giá trị dương cho biết giá trị màu đỏ âm cho màu xanh lục; b đại diện cho màu vàng sang màu xanh cây, giá trị dương cho biết giá trị màu vàng âm cho màu xanh lam Để so sánh khác biệt màu sắc ta dùng công thức: Trong đó: Mẫu bơ chưa qua bảo quản chuẩn Mẫu sau bảo quản polyphenol mẫu ΔL = L mẫu - L chuẩn; Δa = a mẫu - a chuẩn; Δb = b mẫu - b chuẩn 2.2.2 Phương pháp nghiên cứu Quả bơ nhúng qua dung dịch polyphenols nồng độ 43,33 µg/mL phút, sau đem bảo quản điều kiện thường điều kiện lạnh kết hợp với màng bao LDPE đục lỗ 3-4% Các mẫu theo dõi với mẫu đối chứng không nhúng pholyphenols điều kiện bảo quản - Ở điều kiện thường: sau ngày, đánh giá chất lượng bơ - Ở điều kiện lạnh (8 °C): sau ngày, đánh giá chất lượng bơ Chỉ tiêu theo dõi chất lượng bơ sau thí nghiệm đánh giá qua: khối lượng; mức độ biến nâu thay đổi bơ [12] 2.3 Phương pháp xử lý số liệu Tất thí nghiệm lặp lại lần Số liệu thí nghiệm trình bày dạng giá trị trung bình ( SD) Phân tích xác suất thống kê (phân tích ANOVA) ứng dụng để tìm khác biệt Đồ thị vẽ phần mềm Excel KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Sự thay đổi bơ trình bảo quản Sự thay đổi bơ trình bảo quản điều kiện thường điều kiện lạnh thể Bảng 2, cho thấy: Khi bảo quản bơ điều kiện nhiệt độ thường, khơng có bao màng polyphenols thời gian bảo quản từ thu hoạch đến bơ hư hỏng ngày, sang ngày thứ có nhiều đốm đen lớn bề mặt, thịt nhão, chảy nước có nhiều đốm đen Cũng với điều kiện bảo quản nhiệt độ thường, mẫu có nhúng polyphenols thời gian từ bảo quản đến hư ngày, thời điểm có vỏ màu xanh vàng, thịt cịn dẻo có vài đốm đen 176 Thử nghiệm ứng dụng bảo quản bơ polyphenols trích ly từ hạt bơ… Bảng Sự thay đổi bơ trình bảo quản điều kiện nhiệt độ thường Mẫu Mẫu Ngày Ngày Ngày Ngày Ngày ban đầu vỏ màu xanh vỏ màu vàng; xanh vỏ màu vỏ màu vỏ màu thịt Không vàng; xanh; xanh; xanh; mềm nhúng thịt thịt thịt thịt dẻo polyphen mềm cứng, cứng, cứng, xanh dẻo ols xanh xanh xanh vàng có xanh vài vàng đốm đen vỏ màu xanh vàng, có vài đốm đen; thịt mềm dẻo xanh vàng có nhiều đốm đen Ngày Ngày Ngày vỏ màu vàng xanh có nhiều đốm đen lớn, xung quanh phần cuống biến đen; thịt mềm nhão, màu vàng nâu có nhiều đốm đen hư hư vỏ màu xanh vỏ màu vỏ màu vỏ màu vàng; vàng xanh xanh xanh thịt có vài đốm vỏ màu vỏ màu vỏ màu vỏ màu vàng, thịt vàng, mềm đen; thịt Có nhúng xanh; xanh; xanh, xanh, mềm thịt dẻo mềm nhão, polyphen thịt thịt thịt thịt dẻo mềm màu màu vàng ols cứng, cứng, cứng, cứng, xanh vàng dẻo xanh nâu có có xanh xanh xanh xanh xanh vàng có nhiều đốm vài đốm vàng vài đen đen đốm thịt đen vỏ màu vàng xanh có nhiều đốm đen lớn phần cuống biến đen, thịt mềm nhão, màu vàng nâu có nhiều đốm đen thịt Như vậy, thời gian bảo quản bơ theo dõi điều kiện thường, mặt cảm quan ngày tương ứng với mẫu khơng nhúng polyphenols có nhúng polyphenols (Bảng 1) Bên cạnh đó, quan sát màu sắc mẫu có nhúng polyphenols cho thấy màu sắc thay đổi chậm hơn, đến ngày thứ xuất nhiều đốm đen vỏ, ngày thứ thịt mềm nhão, có nhiều đốm đen (quả hư) Điều cho thấy hợp chất polyphenols có tác dụng bề mặt (vỏ) nên hạn chế biến nâu vỏ Trong đó, điều kiện bảo quản lạnh (8 °C), thời gian bảo quản bơ 14 16 ngày tương ứng với mẫu không nhúng polyphenols có nhúng polyphenols (Bảng 2) Như vậy, khác biệt thời gian bảo quản mẫu không nhiều, thịt biến đổi theo thời gian bảo quản gần Tuy nhiên, màu sắc vỏ mẫu có nhúng polyphenols biến đổi chậm so với mẫu không nhúng polyphenols, điều tương tự bảo quản mẫu điều kiện nhiệt độ thường Sở dĩ có kết chất chống oxy hóa phản ứng với oxy để ngăn chặn q trình hóa nâu xảy phản ứng với sản phẩm trung gian, phá vỡ chuỗi phản ứng ức chế hình thành melanin [14] Vì vậy, làm giảm biến nâu bơ bảo quản có sử dụng polyphenols Bên cạnh đó, tác dụng chống hóa nâu chất chống oxy hóa phụ thuộc vào nhiệt độ [15], kết hợp với khả ức chế vi sinh vật enzyme nhiệt độ lạnh giúp kéo dài thời gian bảo quản bơ nhiệt độ thường 177 Lê Phan Thùy Hạnh, Trần Quyết Thắng (a) (b) (c) Hình Sự thay đổi bơ trình bảo quản điều kiện nhiệt độ thường không sử dụng polyphenols; (a): Mẫu ban đầu; (b): sau ngày bảo quản; (c): sau ngày bảo quản (a) (b) (c) Hình Sự thay đổi bơ trình bảo quản điều kiện nhiệt độ thường sử dụng polyphenols; (a): Mẫu ban đầu; (b): sau ngày bảo quản; (c): sau ngày bảo quản Bảng Sự thay đổi bơ trình bảo quản điều kiện lạnh (8 °C) Mẫu Mẫu ban đầu Vỏ màu Vỏ màu Vỏ màu Không xanh; xanh; xanh; nhúng thịt thịt thịt polyphenols cứng, cứng, cứng, xanh xanh xanh Vỏ màu Vỏ màu Vỏ màu xanh; xanh, xanh, Có nhúng thịt thịt thịt polyphenols cứng, cứng, cứng, xanh xanh xanh ngày 10 ngày 12 ngày 14 ngày 16 ngày 18 Vỏ màu Vỏ màu Vỏ màu vàng xanh xanh xanh Vỏ màu nhiều đốm vàng; vàng; xanh đen lớn, Vỏ màu Vỏ màu thịt thịt vàng; phần cuống xanh; xanh; mềm mềm thịt biến đen, thịt thịt dẻo dẻo Quả hư mềm thịt cứng, cứng, xanh xanh dẻo mềm nhão, xanh xanh vàng có vàng có xanh màu vàng vài nhiều vàng nâu có đốm đốm nhiều đốm đen đen đen Vỏ màu vàng Vỏ màu Vỏ màu xanh có xanh xanh Vỏ màu Vỏ màu Vỏ màu vài đốm vàng, vàng, xanh xanh xanh vàng, đen nhỏ, Vỏ màu thịt thịt vàng, vàng, thịt thịt xanh, mềm mềm thịt thịt mềm dẻo mềm thịt dẻo dẻo mềm mềm xanh nhão, cứng, xanh xanh dẻo dẻo vàng có màu vàng xanh vàng có vàng có xanh xanh vài nâu có vài vài vàng vàng đốm đen nhiều đốm đốm đốm đen đen đen thịt 178 Thử nghiệm ứng dụng bảo quản bơ polyphenols trích ly từ hạt bơ… (a) (b) (c) Hình Sự thay đổi bơ trình bảo quản điều kiện bảo quản lạnh (8 °C) không sử dụng polyphenols; (a) Mẫu ban đầu; (b) sau 14 ngày bảo quản; (c) sau 16 ngày bảo quản (a) (c) (b) Hình Sự thay đổi bơ trình bảo quản điều kiện bảo quản lạnh (8 °C) sử dụng polyphenols; (a) Mẫu ban đầu; (b) sau 16 ngày bảo quản; (c) sau 18 ngày bảo quản 3.2 Sự thay đổi màu sắc bơ trình bảo quản Thông thường chế độ bảo quản khác màu sắc bơ thay đổi từ màu xanh sang màu xanh vàng Ở giai đoạn đầu q trình bảo quản, có màu xanh đậm, sáng bóng, theo thời gian bảo quản màu xanh giảm dần màu vàng xuất Bên cạnh đó, cuối trình bảo quản, vỏ xuất thêm đốm màu đen, đốm màu đen lớn dần đến chiếm hết diện tích bề mặt vỏ Cùng với thời gian bảo quản, độ sáng bóng vỏ giảm dần 3.2.1 Sự thay đổi màu sắc bơ trình bảo quản nhiệt độ thường Theo Hình 5, thay đổi màu sắc (E) mẫu có tăng dần theo thời gian q trình chín dẫn đến thay đổi màu sắc Sự thay đổi E mẫu có nhúng polyphenols so với mẫu không nhúng polyphenols khác biệt có ý nghĩa thống kê độ tin cậy 95% Ở mẫu không nhúng polyphenols, màu vỏ biến đổi nhanh sau ngày vỏ có màu xanh vàng xuất nhiều đốm đen lớn (E = 28,45) Trong đo màu sắc vỏ, bơ có nhúng polyphenols có biến đổi chậm hơn, sau ngày vỏ xuất đốm đen lớn, nhiên phần thịt bị mềm nhão ngày thứ nên thời gian bảo quản với mẫu có nhúng polyphenols ngày 179 Lê Phan Thùy Hạnh, Trần Quyết Thắng Hình Sự thay đổi màu sắc bơ trình bảo quản nhiệt độ thường 3.2.2 Sự thay đổi màu sắc bơ trình bảo quản nhiệt độ lạnh (8 °C) Sự thay đổi màu sắc bơ điều kiện lạnh (8 °C) thể Hình Theo kết Hình 6, thời gian ngày đầu bảo quản, màu sắc mẫu khơng nhúng có nhúng polyphenols có thay đổi, sang ngày thứ 10 trở tốc độ chín bắt đầu tăng lên làm thay đổi màu sắc diễn mạnh, đến ngày 16 ngày thứ 18 bơ bị hư hỏng thể vỏ có nhiều đốm đen lớn Như vậy, thời gian bảo quản nhiệt độ lạnh không nhúng polyphenols 14 ngày tương đương với kết nghiên cứu bảo quản lạnh bơ thu hoạch Tây Nguyên nhiệt độ bảo quản tối thích °C thời gian 15 ngày Hoàng Mạnh Cường (2015) [15] Zauberman (1995) [12] Với mẫu có nhúng polyphenols, thời gian bảo quản 16 ngày Khi so sánh màu sắc (E) mẫu không nhúng có nhúng polyphenols mẫu có nhúng polyphenols có biến đổi màu sắc suốt trình bảo quản Hình Sự thay đổi màu sắc bơ trình bảo quản nhiệt độ lạnh 3.3 Sự hao hụt trọng lượng trình bảo quản Trong trình bảo quản, bơ hơ hấp Đây ngun nhân làm hao hụt trọng lượng bơ trình bảo quản Sự hao hụt nhiều hay tùy thuộc vào điều kiện môi trường, chế độ bảo quản, cường độ hô hấp… 180 ... gian từ bảo quản đến hư ngày, thời điểm có vỏ màu xanh vàng, thịt cịn dẻo có vài đốm đen 176 Thử nghiệm ứng dụng bảo quản bơ polyphenols trích ly từ hạt bơ? ?? Bảng Sự thay đổi bơ trình bảo quản. .. polyphenols trích ly từ hạt bơ? ?? (a) (b) (c) Hình Sự thay đổi bơ trình bảo quản điều kiện bảo quản lạnh (8 °C) không sử dụng polyphenols; (a) Mẫu ban đầu; (b) sau 14 ngày bảo quản; (c) sau 16 ngày bảo quản. .. thay đổi bơ trình bảo quản điều kiện bảo quản lạnh (8 °C) sử dụng polyphenols; (a) Mẫu ban đầu; (b) sau 16 ngày bảo quản; (c) sau 18 ngày bảo quản 3.2 Sự thay đổi màu sắc bơ trình bảo quản Thông