Trang 1 LÊ TUẤN ANH KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG DINH DƯỠNG CỦA MỘT SỐ GIỐNG BƠ VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ BẢO QUẢN ĐẾN THÀNH PHẦN HÓA HỌC CHÍNH CỦA Trang 2 ơn, các thông tin trích dẫn trong luậ
Tổng quan các vấn đề nghiên cứu
Giới thiệu chung về cây bơ
Persea americana, hay bơ được tin rằng có nguồn gốc từ tỉnh Puebla,
Bơ là cây cận nhiệt đới có nguồn gốc từ Mexico và Trung Mỹ, thuộc họ Lauraceae, được ghi nhận lần đầu bởi Martin Fernandez De Enciso vào năm 1519 Cây bơ cao khoảng 20 mét, với lá dài từ 12–25 cm, hoa nhỏ màu xanh-vàng Trái bơ có hình dạng giống quả bầu, dài từ 7–20 cm, nặng từ 100g đến 1 kg, vỏ mỏng và khi chín có thịt mềm màu vàng nhạt, vị ngọt nhẹ Hạt bơ hình trứng, dài 5–6 cm, nằm ở trung tâm và rất cứng Hiện nay, có nhiều giống bơ quan trọng được lai tạo từ các giống cổ, chủ yếu thuộc họ Lauraceae như chủng Mexican (Persea drymifolia), Guatemalan và West Indian (Persea americana Mill), mỗi giống có đặc tính riêng, phù hợp với các vùng sinh thái khác nhau.
Tư liệu cổ nhất về từ "bơ" trong tiếng Anh được ghi nhận bởi Hans Sloane trong danh sách cây cối ở Jamaica vào năm 1696 Loại trái cây này được đưa đến Indonesia vào năm 1750, Brazil năm 1809, và đến Nam Phi cùng Úc vào cuối thế kỷ 19, trước khi xuất hiện tại Levant vào năm 1908.
Bơ (Persea americana) cây có hai lá mầm, thuộc họ Lauraceae với thông tin phân loại cụ thể như sau]:
+ Giới (regnum): Plantae + Bộ (ordo): Laurales + Họ (familia): Lauraceate + Chi (genus): Persea + Loài (species): P americana
2.1.3 Các giống bơ trên thế giới hiện nay
Chủng Guatemalan, có nguồn gốc từ cao nguyên Mexico, có khả năng chịu lạnh kém hơn so với chủng Mexican Các giống tiêu biểu như Hayes, Hopkins và Hass thường cho quả lớn, với vỏ dày, thô ráp và sần sùi, có màu từ xanh lục đến nâu đen khi trưởng thành Hạt của quả Guatemalan nhỏ và gắn chặt với thịt, mang lại chất lượng ngon miệng.
Chủng West Indian thích hợp cho các vùng khí hậu nóng, có độ cao thấp và độ ẩm không khí cao Quả của giống này thường lớn, với vỏ hơi mỏng nhưng dai, mang lại ngoại hình đẹp Các giống phổ biến được trồng bao gồm Pollock, Booth và Simmonds.
Các giống bơ được nhập vào Việt Nam từ cuối những năm 1950 chủ yếu thuộc ba chủng Guatemalan, West Indian và các giống lai giữa hai chủng này Những cây bơ hiện nay được trồng ở vùng có độ cao dưới 800m, nhưng do quá trình gây trồng từ hạt qua nhiều thế hệ, các đặc tính giống gốc đã bị biến đổi, khiến việc đối chiếu với tên giống ban đầu trở nên khó khăn.
2.1.4 Các giống bơ phổ biến hiện nay ở Việt Nam
Bốn giống bơ TA1, TA3, TA5 và Booth 7 đã được công nhận cho sản xuất thử theo Quyết định số 242/QĐ-TT-CCN ngày 19/5/2011 của Cục Trồng trọt (Trần Khắc Thi, 2018).
Gần đây, nghiên cứu cho thấy giống bơ TA1 và Booth 7 có năng suất và chất lượng ổn định tại các vùng sinh thái Đắk Lắk, Đắk Nông, Gia Lai và Lâm Đồng (Trần Khắc Thi, 2018) Giống bơ Booth nổi bật với hàm lượng chất béo cao lên tới 15%, vượt trội hơn so với 5% của giống bơ trong nước và dưới 10% của giống bơ địa phương, đồng thời có hương vị thơm ngon Bên cạnh đó, quả bơ Booth có vỏ dày, giúp thời gian bảo quản kéo dài hơn.
Trong vòng 10 ngày, sản phẩm bơ Booth đáp ứng đầy đủ yêu cầu cho xuất khẩu Thời điểm thu hoạch bơ Booth diễn ra vào tháng 10 và tháng 11, chậm hơn so với các giống bơ địa phương khoảng 2 tháng (Trần Khắc Thi, 2018).
Sự thụ phấn của cây bơ rất đặc biệt và phức tạp, mặc dù hoa có tính lưỡng tính nhưng nhị và nhụy không chín đồng thời Các nhà thực vật học đã nghiên cứu quá trình nở hoa của cây bơ và phát hiện rằng mỗi ngày có hai nhóm cây bơ cùng nở hoa.
Nhóm A có hoa nở một lần vào buổi sáng, khi nhụy đã chín nhưng nhị chưa phát tán phấn Sau đó, hoa sẽ cụp lại và nở lần thứ hai vào buổi trưa hôm sau, lúc này nhị đã chín và phát tán phấn nhưng nhụy không còn khả năng thụ phấn Thời gian giữa hai lần nở hoa kéo dài hơn 24 giờ.
Nhóm B có đặc điểm là hoa nở vào buổi chiều, khi nhụy đã chín sẵn để tiếp nhận phấn Sau đó, hoa sẽ cụp lại và khoảng 24 giờ sau, vào sáng hôm sau, hoa lại nở lần hai, lúc này nhị chín và phát tán phấn.
2.1.4.1 Các giống bơ trong nước
Giống nội địa là những cây đầu dòng được lựa chọn theo tiêu chuẩn nghiêm ngặt và nhân giống vô tính thông qua phương pháp ghép, nhằm cung cấp giống cho sản xuất Các giống này được đặt tên và ký hiệu bởi các cơ quan nghiên cứu giống trong nước.
Hiện nay Việt Nam đã và đang nghiên cứu nhiều giống bơ mới như: EST4, HTS1, SDH, HA, TA5… Đặc điểm mỗi loại giống được thể hiện như sau
Giống hoa nhóm B có trọng lượng quả từ 380 – 450 g và năng suất ổn định từ 250 – 300 kg/cây Giống TA5 nổi bật với thịt quả béo, chứa 15% lipid, quả hình bầu ô van, da sần sùi và khi chín có màu xanh Tỷ lệ thịt quả đạt 70 – 71%, có màu vàng nhạt, béo và không xơ, hạt gắn khít nhưng dễ tách Thời vụ thu hoạch diễn ra vào tháng 9 – 10 Ưu điểm của giống TA5 là chín muộn, kéo dài thời gian thu hoạch và thuận lợi trong buôn bán nhờ vẻ ngoài bắt mắt, màu sắc đẹp và hương vị thơm ngon.
Nhược điểm: giống TA5 có năng suất không cao, tỷ lệ thịt quả tương đối thấp Ít được ưa chuộng khi thịt quả có màu vàng nhạt
Hoa nhóm B, trọng lượng quả: 350 – 450 g,năng suất: 100 – 120 kg/cây
Thành phần hóa học và công dụng của quả bơ
Bơ là một loại trái cây đặc biệt với hàm lượng lipid và protein cao, chứa nhiều thành phần dinh dưỡng như protein, chất béo, vitamin, khoáng chất, muối, đường và nước Với giá trị calo cao gấp ba lần chuối và bằng 50% so với một miếng thịt bò bít tết, bơ cung cấp từ 150 đến 300 calo trên 100 gram, trở thành nguồn thực phẩm dinh dưỡng quan trọng và được ghi nhận là trái cây giàu dinh dưỡng nhất thế giới trong sách kỷ lục Guinness Một quả bơ cỡ trung bình chứa khoảng 700 calo và 30 gram chất béo, đồng thời cung cấp hơn 14 loại vitamin và khoáng chất thiết yếu như Vitamin A, C, B1, B2, Niacin, Folate, và các khoáng chất như Kali, Phốt-pho, Magie, Canxi, Natri, và Sắt.
Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng của bơ có trong 100g bơ ăn được
Thông tin dinh dưỡng cơ bản
160 kcal Vitamin A 7àg 1% Canxi 12mg 1%
Nước 73% Vitamin C 10mg 11% Sắt 0,55mg 7%
Protein 2g Vitamin D 0àg _ Magie 29mg 7%
Cacbonhydrate 8,5g Vitamin E 2,07mg 14% Photpho 52mg 7% Đường 0,7g Vitamin K 21àg 18% Kali 485mg 10%
Chất xơ 6,7g Vitamin B1 0,07mg 6% Natri 7mg 0%
Chất béo 14,7g Vitamin B2 0,13mg 10% Kẽm 0,64mg 6%
Bão hòa 2,13g Vitamin B3 1,74mg 11% Đồng 0,19mg 21%
Bão hòa đơn 9,8g Vitamin B5 1,39mg 28% Mangan 0,14mg 6%
Bóo hũa đa 1,82g Vitamin B6 0,26mg 20% Selen 0,4àg 1%
Bơ là loại trái cây có hàm lượng đường rất thấp so với các loại trái cây khác Cụ thể, trong một nửa quả bơ (68 gram) chỉ chứa 0,5 gram đường bao gồm glucose, fructose và galactose Thêm vào đó, trong 100 gram bơ chỉ có 1,8 gram carbohydrate tiêu hóa được Nhờ vào lượng đường thấp, bơ được xem là thực phẩm có chỉ số đường huyết thấp, giúp không làm tăng đột ngột lượng đường trong máu.
Bơ chứa tới 79% carbohydrate dưới dạng chất xơ, với một nửa quả bơ cung cấp khoảng 4,5 gram chất xơ Chất xơ đóng vai trò quan trọng trong chế độ ăn uống, giúp kiểm soát cảm giác thèm ăn, nuôi dưỡng lợi khuẩn trong ruột và giảm nguy cơ mắc nhiều bệnh.
Quả bơ là một loại trái cây giàu acid béo chưa bão hòa, đặc biệt là axit oleic, thành phần chính của dầu ô liu, có khả năng hỗ trợ giảm viêm và có lợi cho bệnh nhân ung thư Dầu bơ cung cấp chất béo lành mạnh và các nghiên cứu trên động vật đã chỉ ra rằng nó có tác dụng bảo vệ chống lại viêm, bệnh tim và tiểu đường.
Bơ rất giàu vitamin và khoáng chất thiết yếu Dưới đâu là những chất có hàm lượng cao trong bơ
Folate (B9) là một dưỡng chất quan trọng có trong bơ, hỗ trợ hoạt động của tế bào và sự phát triển của mô Đặc biệt, folate rất cần thiết cho phụ nữ mang thai để đảm bảo sức khỏe cho cả mẹ và thai nhi.
Vitamin K1: Vitamin K1 đóng vai trò quan trọng trong việc đông máu, và tốt cho xương
Kali là khoáng chất thiết yếu giúp kiểm soát huyết áp và cải thiện sức khỏe tim mạch, và bơ thực sự chứa nhiều kali hơn cả chuối Đồng, một nguyên tố vi lượng thường bị bỏ qua trong chế độ ăn của người phương Tây, nếu hấp thụ không đủ có thể gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe tim mạch.
Vitamin E: là chất chống oxy hoá mạnh, thường có rất nhiều trong thực phẩm giàu chất béo có nguồn gốc thực vật
Vitamin B6: Là một nhóm các vitamin góp phần vào việc chuyển đổi thực phẩm thành năng lượng
Vitamin C: Chất chống oxy hoá rất quan trọng đối với hệ thống miễn dịch và làn da
Polyphenol và flavonoid là các hóa chất thực vật tự nhiên, nổi bật với đặc tính chống oxy hóa, giúp bảo vệ tế bào khỏi tổn thương do gốc tự do Thiếu hụt các dưỡng chất này có thể dẫn đến tổn thương tế bào và thoái hóa mô Polyphenol được phân loại dựa trên số vòng phenol mà chúng sở hữu.
Hàm lượng polyphenol trong thực vật thường cao hơn ở các lớp ngoài so với lớp bên trong, với nhóm polyphenol nổi bật nhất là flavonoid Flavonoid được biết đến với đặc tính chống viêm và chống oxy hóa mạnh mẽ.
Bơ là nguồn cung cấp carotenoid phong phú, đặc biệt là lutein và zeaxanthin, rất cần thiết cho sức khỏe mắt Những chất này có khả năng giảm nguy cơ mắc các bệnh về mắt liên quan đến lão hóa.
Persenone A và B: là các chất chống oxy hoá độc đáo có tác dụng bảo vệ chống lại chứng viêm và ung thư
D-Mannoheptulose: Một loại đường có trong bơ, được cho là hỗ trợ kiểm soát lượng đường trong máu
Bơ chứa nhiều chất chống oxy hóa carotenoid, và việc kết hợp bơ với chất béo giúp cơ thể hấp thụ các chất này hiệu quả hơn Với hàm lượng chất béo cao, bơ đảm bảo rằng carotenoid được hấp thụ triệt để vào cơ thể.
Chlorophyl, hay còn gọi là chất diệp lục, là thành phần quyết định màu sắc của thịt quả bơ, với phần thịt quả gần vỏ có màu xanh đậm hơn so với phần gần hạt Hiện nay, chlorophyl được ứng dụng chủ yếu trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, đóng vai trò quan trọng trong sản xuất thực phẩm chức năng và sản phẩm bổ sung, giúp thải độc, tăng cường sức đề kháng và phòng ngừa ung thư cùng các bệnh tật khác.
2.2.2 Công dụng đối với sức khỏe con người
Cây bơ, thành viên nổi bật của chi Persea, được trồng rộng rãi ở các vùng cận nhiệt đới nhờ vào quả ăn được và nhiều lợi ích kinh tế Việc phát hiện công dụng tuyệt vời của cây bơ đã thúc đẩy việc trồng trọt loại cây này không chỉ ở Việt Nam mà còn trên toàn thế giới.
Quả bơ và các bộ phận khác của cây bơ mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe con người, như hạt bơ được sử dụng để chống ung thư, kháng viêm và chống lão hóa Theo thống kê của FAO năm 1997, bơ xếp thứ 5 trong danh sách các loại cây nhiệt đới có sản lượng cao.
So sánh một số trái cây về mặt chất lượng (trong 100g phần ăn được) được thể hiện trong bảng 2.2
Bảng 2.2 Thành phần dinh dưỡng của một số loại quả
Loại Calo Nước Protein Lipid Đường Vitamin
Cam 40 88,6 0,8 0,2 9,9 0,07 43 23 21 Ổn định huyết áp: Bơ rất giàu kali và ít natri điều đó giúp điều chỉnh cân bằng điện giải và áp lực máu trong cơ thể Nó cũng chứa chất béo có lợi, đóng vai trò quan trọng trong việc giảm huyết áp ở những người bị cao huyết áp (The Health Site)
Kiểm soát cân nặng với bơ là hiệu quả nhờ vào hàm lượng protein và chất xơ cao, giúp bạn cảm thấy no lâu hơn Bơ còn chứa chất béo không bão hòa, hỗ trợ cân bằng lượng calo, giúp kiểm soát cân nặng nếu bạn tiêu thụ hợp lý.
Tình hình sản xuất và tiêu thụ bơ trên thế giới và Việt Nam
2.3.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bơ trên thế giới
Cây bơ (Persea americana Mill) là một trong bốn loài cây cho quả có nhu cầu tiêu thụ cao và ngày càng gia tăng Trong thập niên 90, mức tiêu thụ quả bơ bình quân đầu người trên toàn cầu đã tăng từ 376g lên 381g mỗi năm, tương ứng với nhu cầu tiêu thụ tăng thêm 2-2,3 triệu tấn mỗi năm.
Hiện nay, hơn 60 quốc gia và vùng lãnh thổ trên thế giới trồng bơ, với tổng diện tích 436.280 ha được ghi nhận vào năm 2009 Châu Mỹ dẫn đầu với 278.679 ha, tiếp theo là Châu Phi với 72.375 ha, Châu Á có 47.926 ha, Châu Âu đạt 22.882 ha, và cuối cùng là Châu Úc với 14.418 ha.
Bảng 2.3 Diện tích, năng suất và sản lượng bơ các khu vực trên thế giới
Khu vực Diện tích (ha) Năng suất
(tấn/ha) Sản lượng (tấn)
Nguồn: Số liệu của FAO (2013)
Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới và Địa Trung Hải, cây bơ thường cho năng suất cao hơn so với vùng ôn đới Tuy nhiên, chất lượng quả bơ ở vùng ôn đới và khí hậu Địa Trung Hải lại tốt hơn so với vùng nhiệt đới Mục tiêu của ngành trồng bơ toàn cầu là nâng cao năng suất lên trên 30 tấn/ha thông qua các biện pháp như sử dụng giống và gốc ghép tốt, điều chỉnh mật độ trồng, tưới nước, quản lý dinh dưỡng để giảm rụng quả và bảo vệ thực vật.
2.3.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bơ ở Việt Nam
Bơ được du nhập vào Việt Nam từ những năm 1940 nhờ người Pháp tại tỉnh Lâm Đồng và hiện nay đã lan rộng ra nhiều vùng, chủ yếu tập trung ở miền Trung Tây Nguyên như Gia Lai, Đăk Lăk, Kontum, cùng với các tỉnh miền Nam như Đồng Nai, Bà Rịa Vũng Tàu, miền Trung có Quảng Trị, và miền Bắc là Phú Thọ, Mộc Châu.
Hiện nay, bơ là loại cây ăn quả có giá trị kinh tế cao tại Tây Nguyên, được trồng chủ yếu ở các tỉnh Lâm Đồng, Đắk Lắk, Đắk Nông và Gia Lai với tổng diện tích đạt 7.892 ha Nông dân đang tích cực mở rộng vùng trồng bơ, đặc biệt là trồng xen trong các vườn cà phê và hồ tiêu, mang lại năng suất, chất lượng và hiệu quả cao.
Ngoài ra, khu vực Bắc miền Trung, đặc biệt là Quảng Trị diện tích đất trồng bơ có xu hướng tăng nhanh trong những năm gần đây
Mùa vụ thu hoạch bơ khác nhau tùy theo giống và địa phương, với cây bơ ra hoa từ tháng 11 đến tháng 2 năm sau Vụ thu hoạch chính diễn ra từ tháng 6 đến cuối tháng 8, trong khi giống chín sớm thu hoạch từ tháng 3 đến tháng 5 và giống chín muộn từ tháng 9 đến tháng 10 Ở miền Bắc, các tỉnh như Phú Thọ và Mộc Châu thu hoạch bơ vào tháng 9-10, trong khi miền Trung (Quảng Trị) thu hoạch từ tháng 8-10 Tại miền Đông Nam Bộ, huyện Long Khánh và Định Quán thuộc tỉnh Đồng Nai có vụ thu hoạch vào tháng 4-5.
Vào tháng 7 và tháng 8, giá thu mua bơ chỉ đạt khoảng 10.000 đ/kg do mùa vụ chín rộ, với hàng trăm tấn bơ cần tiêu thụ mỗi ngày Mặc dù giá thấp trong chính vụ, nhưng vào vụ bơ muộn từ tháng 10-11, giá có thể tăng cao, dao động từ 30.000-60.000 đ/kg tại TP.HCM và 35.000-40.000 đ/kg tại Hà Nội Theo điều tra của Công ty Fresh Studio Innovation Asia, sản xuất bơ trong nước hiện chưa đủ cung cấp cho thị trường, hàng năm còn thiếu khoảng trên.
100 ngàn tấn quả tươi, đặc biệt là các tỉnh phía Bắc đang có nhu cầu rất lớn
Tại Việt Nam, cây bơ phát triển tốt ở Tây Nguyên với độ cao trên 500 m, mang lại năng suất cao và chất lượng ngon, được coi là đặc sản của vùng Thu nhập từ việc bán bơ có thể đạt tới 10 triệu đồng mỗi cây mỗi vụ Tính đến tháng 6/2016, tỉnh Đắk Lắk đã trồng hơn 20.000 ha bơ, trong đó hơn 8.000 ha đã cho thu hoạch sau 5 năm Mỗi ha trồng khoảng 300 cây bơ, với sản lượng bình quân mỗi cây đạt 1 tạ, tổng sản lượng bơ của Đắk Lắk năm 2016 đạt 300.000 tấn.
Cây bơ đã trở thành nguồn thu nhập quan trọng cho người dân Mộc Châu (Sơn La) từ khi được trồng từ năm 1995, với diện tích hiện tại khoảng 100 ha và năng suất bình quân đạt 39 tấn/ha Mỗi cây bơ có thể cho năng suất từ 1-3 tạ, thậm chí lên tới 5 tạ quả Với độ cao 1050m so với mực nước biển và khí hậu ôn hòa, Mộc Châu là nơi lý tưởng cho sự phát triển của cây bơ Cây bơ ít bệnh và chỉ cần xử lý mối, kiến từ giai đoạn xuống phân cho gốc Thời gian thu hoạch cây bơ gieo hạt là 4-5 năm, trong khi bơ chiết ghép chỉ mất 2-3 năm Mùa trồng bơ bắt đầu từ tháng 7-8 hàng năm, khi độ ẩm cao thuận lợi cho cây non Sau vài năm, vào tháng 7, bơ sẽ ra hoa kết quả, với những quả có da căng bóng, hơi sần mụn và cuống ngả vàng, tùy thuộc vào giống, quả sẽ chuyển màu xanh vàng hoặc tím đậm khi chín.
Những biến đổi chính trong quá trình bảo quản quả
Quả bơ, giống như nhiều loại trái cây khác, tiếp tục diễn ra các hoạt động sống và biến đổi sinh lý, sinh hóa sau khi thu hoạch Trong quá trình bảo quản, các quá trình như hô hấp, sản sinh ethylene, sinh nhiệt, bay hơi, giảm khối lượng và thay đổi thành phần hóa học vẫn tiếp tục diễn ra.
2.4.1 Các biến đổi vật lý
Sự thoát hơi nước là quá trình tự nhiên khiến quả bị mất nước sau khi tách khỏi cây, dẫn đến hiện tượng nhăn héo và hình thức xấu Mức độ bay hơi nước phụ thuộc vào nhiều yếu tố như điều kiện bảo quản, độ ẩm môi trường, cách bao gói và đặc điểm của quả như vỏ dày, độ chín và mức độ bầm dập Thông thường, sự bay hơi nước diễn ra mạnh mẽ ngay khi bơ bắt đầu được bảo quản, sau đó tốc độ bay hơi sẽ giảm, nhưng sẽ tăng trở lại khi quả bắt đầu thối hỏng.
Sự sinh nhiệt: nhiệt được sinh ra trong quá trình bảo quản là do hô hấp,
Khoảng 2/3 lượng nhiệt được thải ra môi trường, trong khi 1/3 còn lại được sử dụng cho quá trình trao đổi chất và bay hơi nước Sự gia tăng nhiệt độ và độ ẩm tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật Vì vậy, trong quá trình bảo quản, cần duy trì các thông số nhiệt độ và độ ẩm ở mức tối ưu.
Sự hao hụt khối lượng tự nhiên trong quá trình bảo quản quả là hiện tượng không thể tránh khỏi, thường xảy ra do bay hơi nước Quá trình này không chỉ
2.4.2 Các biến đổi sinh lý
Hô hấp là quá trình sinh lý quan trọng của quả sau thu hoạch, giúp giảm khối lượng tự nhiên bằng cách sử dụng chất dinh dưỡng và thải ra năng lượng dưới dạng nhiệt, nước, khí CO2 và đôi khi cả rượu Nước và nhiệt sinh ra trong quá trình này làm quả ẩm ướt và dễ bị thối, đặc biệt là nấm mốc Quá trình hô hấp đạt cường độ cao nhất khi quả đang chín, với bơ là một ví dụ điển hình cho sự hô hấp đột biến, thể hiện tốc độ hô hấp tăng nhanh và những thay đổi chín nhanh sau thu hoạch Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ hô hấp bao gồm nhiệt độ, độ ẩm và thành phần không khí môi trường.
Quá trình sản sinh ethylene diễn ra đồng thời với quá trình hô hấp của quả, tạo ra khí ethylene Khi quả gần chín, hàm lượng ethylene đạt mức cực đại, kích thích sự phân giải chlorophyl và thúc đẩy quá trình chín Đặc biệt, bơ là loại quả hô hấp đột biến, sản sinh nhiều ethylene hơn các loại quả khác trong quá trình chín Sự tăng đột biến trong sản sinh ethylene là tín hiệu bắt đầu cho quá trình chín của quả.
Trong quá trình chín, quả trở nên mềm do sự chuyển đổi của protopectin thành pectin hòa tan, ảnh hưởng đến khả năng bảo quản Sự biến đổi pectin là yếu tố quan trọng trong việc bảo quản quả, khi propectin tạo ra cấu trúc cứng giúp ngăn chặn vi sinh vật xâm nhập Gluxit, bao gồm đường và tinh bột, là thành phần thay đổi mạnh mẽ nhất trong quá trình bảo quản Trong thời gian bảo quản quả chín, đường được tiêu thụ trong quá trình hô hấp để tạo năng lượng, dẫn đến giảm hàm lượng đường theo thời gian Mức độ chín của quả cũng ảnh hưởng đến sự thay đổi sắc tố màu sắc.
PHẦN 3 VẬT LIỆU NỘI DUNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1 ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU Đề tài được thực hiện tại bộ môn Hóa sinh- CNSHTP và bộ môn Thực phẩm dinh dưỡng của khoa Công nghệ thực phẩm Học viện Nông nghiệp Việt Nam Thời gian thực hiện: 9/2018- 8/2019
Bảng 3.1 Các giống bơ được khảo sát
STT Giống nội địa STT Giống nhập nội
1 Bơ bí xanh 10 Bơ Booth 3
2 Bơ sáp dài cổ chai 11 Bơ Booth 7
3 Bơ sáp dẻo tròn 12 Bơ Cuba
5 Bơ sáp thường 14 Bơ Hass
6 Bơ 5 lóng 15 Bơ Hồng ngọc
3.3 VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU 3.3.1 Hóa chất
- Thuốc thử Folin-Ciocalteu (FC);
- Dung dịch chuẩn acid Gallic;
- Dung môi ethanol 70%, methanol 70%, acetone 70% và dung môi chuẩn methanol, acetone;
3.3.2 Dụng cụ và thiết bị
- Bình hút ẩm - Tủ sấy;
- Máy rửa bằng sóng siêu âm Elma;
- Máy Quang Phổ Shimadzu UV 1800;
- Ống facol (15ml và 50ml), ống eppendorf 2ml, Pipet tự động (20-200à, 20- 1000à) pipet cầm tay (5ml, 2ml, 10ml), bỡnh tam giỏc, bỡnh định mức, quả bóp,
Phương pháp nghiên cứu
- Bình hút ẩm - Tủ sấy;
- Máy rửa bằng sóng siêu âm Elma;
- Máy Quang Phổ Shimadzu UV 1800;
- Ống facol (15ml và 50ml), ống eppendorf 2ml, Pipet tự động (20- 200à, 20- 1000à) pipet cầm tay (5ml, 2ml, 10ml), bỡnh tam giỏc, bỡnh định mức, quả bóp,
Khảo sát chất lượng dinh dưỡng của 16 giống bơ được thu hái tại Đắk Lắk – Tây Nguyên
Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến một số thành phần hóa học chính của quả bơ sau thu hoạch
3.5 PHƯƠNG PHÁP NGHİÊN CỨU 3.5.1 Quy trình tiến hành thí nghiệm
*Thu hoạch Dụng cụ: Kéo cắt, túi đựng quả, bạt gom quả
Bơ nên được thu hoạch vào khoảng 7-9 giờ sáng hoặc 3-5 giờ chiều để chọn được những quả chín già và giảm thiểu tình trạng mất nước Cần tránh thu hoạch bơ trong thời tiết nắng nóng hoặc mưa, vì điều này có thể làm hỏng quả.
Quả bơ sau khi thu hoạch nên để ở dưới tán cây mát, không đặt bơ trực tiếp xuống mặt đất
Để thu hoạch quả, hãy cắt cuống quả cách quả khoảng 4-5 mm Sau đó, cho quả vào một túi nhỏ và chuyển xuống dưới, tiếp theo là cho quả vào bao đựng hoặc bạt gom quả.
Phân loại những quả có cùng kích thước và trọng lượng thành từng nhóm riêng
Loại bỏ những quả bị sâu, dập, nứt, trầy xước, quả dị dạng và không có cuống
Sau khi thu hoạch, quả bơ được đóng gói vào thùng carton có lỗ thông khí, giúp dễ dàng vận chuyển và giảm thiệt hại trong quá trình di chuyển về phòng thí nghiệm.
Tại phòng thí nghiệm bơ được lựa chọn kỹ về độ chín và độ đồng đều, loại bỏ những quả sâu thối, bầm dập
3.5.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm
TN1: Khảo sát chất lượng của một số giống bơ
Tại Đắk Lắk – Tây Nguyên, các giống bơ được thu hái khi đạt độ chín 85-90%, khoảng 210-220 ngày sau khi đậu quả Mỗi giống bơ được chọn lọc từ 3 quả, sau đó được mã hóa và tiến hành đo lường các chỉ tiêu như chất khô tổng số, hàm lượng protein, lipid, thành phần acid béo, polyphenols, flavonoid, khả năng kháng oxi hóa, cũng như hàm lượng Chlorophyll và Carotenoid.
TN2: Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến một số thành phần hóa học chính của quả bơ sau thu hoạch
Quả bơ Booth7 được thu hoạch tại Đắk Lắk – Tây Nguyên khi đạt độ già 85-90%, khoảng 210-220 ngày sau khi đậu quả Những quả bơ này được lựa chọn đồng đều về kích thước và độ chín, sau đó được xếp vào thùng và vận chuyển về phòng thí nghiệm.
Tại phòng thí nghiệm, bơ được bảo quản ở hai điều kiện khác nhau: một phần ở nhiệt độ phòng (20°C) và một phần trong kho lạnh (10°C) Sau một thời gian nhất định, bơ sẽ được lấy ra để phân tích sự biến đổi của các thành phần hóa học chính.
Phương pháp phân tích
-Sử dụng phương pháp sấy khô đến khối lượng không đổi ở nhiệt độ 105ᵒC
- Lên nhiệt độ tủ sấy đến 105°C
- Đặt nhiệt kế trong lò kiểm tra nhiệt độ chính xác
-Cân 3g mẫu thịt quả xay nhuyễn, dàn mỏng đặt vào cốc sấy
-Đặt mẫu vào tủ sấy trong 4h tại 105°C
- Sau 4h lấy mẫu ra cân khối lượng mẫu sau sấy Sau đó tiếp tục sấy 30 phút cho đến khi khối lượng mẫu sau sấy không đổi
Tính toán kết quả Hàm lượng chất khô (X) được tính theo công thức:
3.6.2 Xác định hàm lượng lipit bằng phương pháp chích ly chiết tĩnh (Nguyễn Thị Thu Hà (2018) có sửa đổi)
Giấy lọc cắt và gấp thành túi nhỏ (hở 1 đầu để lấy mẫu)
Chuẩn bị đĩa petri và túi giấy lọc sấy đến khổi lượng không đổi (30 phút) Lấy mẫu bơ đã được sấy đông khô vào túi giấy lọc, cân đúng 0.25g
Gấp kín đầu túi còn lại để mẫu không bị thoát ra ngoài
Lặp lại mỗi công thức 3 lần Cân khối lượng túi và mẫu
Chuẩn bị bình tam giác có chứa dung môi n-hexan (tỷ lệ 1g/60ml)
Cho các mẫu bơ trên vào bình tam giác theo từng công thức
Bọc kín miệng bình và thành bình bằng giấy bạc và để trong bóng tối
Sau 7 giờ, rót dung môi đã ngâm vào bình rồi lấy mẫu ra tráng qua bằng dung môi sạch
Xếp mẫu vào đĩa petri theo từng công thức, sấy ở 105°C trong 3 giờ Cân mẫu lần 1
Cho mẫu vào bình tam giác có chứa dung môi n-hexan (tỷ lệ 1g/60ml) để tiến hành chiết xuất lần 2 Bọc kín bình và để trong bóng tối trong 7 giờ.
Lấy mẫu ra, tráng qua bằng dung môi sạch Xếp mẫu vào đĩa theo từng công thức
Sấy mẫu lần 2 ở 105°C trong 3 giờ
Tính toán kết quả:nm
Hàm lượng lipit tổng số được tính theo công thức:
3.6.3 Xác định hàm lượng thành phần acid béo bằng phương pháp GC/FID
Cột tách HP-5 (Polimetylsilosan có 5% phenyl), khí mang là N 2 , tốc độ khí mang 0,8ml/phút, chương trình nhiệt độ 150 0 C giữ trong 1 phút tăng
10 o C/phút đến 200 0 C giữ 1 phút tăng 2 0 C/phút đến 250 0 C giữ 1 phút, tăng 10 0 C/ phút đến 270 0 C giữ 10 phút Nhiệt độ buồng tiêm mẫu là 250 0 C, nhiệt độ FID
280 0 C, thể tớch bơm mẫu 1àl với kiểu bơm chia dũng tỉ lệ 10:1
Cách tiến hành: Theo AOAC 996
3.6.4 Xác định hàm lượng protein (Wilson, 1983)
Giấy lọc cắt và gấp thành túi nhỏ (hở 1 đầu để lấy mẫu)
Chuẩn bị đĩa petri và túi giấy lọc sấy đến khối lượng không đổi (30 phút) Lấy mẫu bơ đã được sấy đông khô vào túi giấy lọc, đúng 0.125g
Gấp kín đầu túi còn lại để mẫu không bị thoát ra ngoài
Lặp lại mỗi công thức 3 lần
Chuẩn bị bình tam giác có chứa dung môi n-hexan (tỷ lệ 1g/60ml)
Cho tất cả các mẫu bơ trên vào bình tam giác theo từng công thức
Bọc kín miệng và thành bình bằng giấy bạc, sau đó để trong bóng tối trong 7 giờ Sau thời gian này, rót dung môi đã ngâm vào bình và lấy mẫu để tráng qua bằng dung môi sạch.
Xếp mẫu vào đĩa petri theo từng công thức, sấy ở 60°C trong 3 giờ
Mở đầu túi giấy lọc, đổ toàn bộ lượng mẫu vào trong ống falcon 15ml sạch Hút 5ml dung dịch đệm NaOH 0.1M, NaCl 3.5% vào các ống mẫu
Chiết mẫu trong bể ổn nhiệt ở 60°C trong 90 phút, lắc mỗi 15 phút Sau đó, ly tâm mẫu với tốc độ 3500 vòng/phút ở 10°C trong 10 phút Cuối cùng, chuyển dịch chiết sang ống falcon sạch.
Pha loãng mẫu với tỉ lệ 1:5
Hỳt 100 àl mẫu đó pha loóng vào ống falcon sạch
Hút thêm 2.5ml dung dịch Coomassie Brilliant Blue G-250
Sau đó đem đi so màu ở bước sóng 595nm
"∗ !$$∗ !!! (%) Trong đó: V là thể tích dịch chiết (ml)
M là khối lượng mẫu 1.1044 là hệ số của đường chuẩn albumin
3.6.5 Xác định hàm lượng Flavonoid bằng phương pháp so màu (Baba and Malik, 2015)
Nguyên tắc tạo phức màu của flavonoid với kim loại là cơ sở để khảo sát các hợp chất này Trong đó, ion Al3+ thường được sử dụng do khả năng tạo phức màu mạnh và an toàn, không độc hại.
Chiết mẫu: Tương tự như đối với Polyphenol Tiến hành: Hút 1000microL dịch chiết
Thêm 500microL dung môi+ 4000 microL nước cất Thêm 300microL NaNO2, lắc đều để phản ứng 5 phút
Sau đó thêm 300microL AlCl3 10% + 2000microL NaOH 1M Để 15 phút sau đó đem đo OD ở bước sóng 510nm
Tiến hành lặp lại thí nghiệm 3 lần trên 3 quả khác nhau (cùng giống) Công thức tính hàm lượng flavonoid (mgCAE/g CK):
Trong đó: OD là độ hấp thụ quang của mẫu ở bước sóng 510nm; b là hệ số phương trình đường chuẩn;
V là thể tích chiết (ml); a là hệ số phương trình đường chuẩn;
3.6.6 Xác định hàm lượng polyphenol (ISO 145021-2005)
Cân 0.4g mẫu đã đông khô vào ống falcon sạch Mỗi công thức lặp lại 3 lần, cân đến mẫu cuối cùng
Hút thêm vào 8ml ethanol 70%, lắc đều
Chiết trong bể ổn nhiệt ở 30°C trong 3 giờ, 15 phút lắc 1 lần
Ly tâm với tốc độ 3500 vòng/phút ở 4°C trong 10 phút
Chiết dịch trong sang ống falcon sạch để phân tích
Chuẩn bị ống falcon 15ml sạch
Hỳt 125àl dung dịch mẫu vào từng ống falcon, mỗi cụng thức lặp lại 3 lần
Thêm vào 2.5ml dung dịch folin (đã pha loãng 10 lần từ dung dịch folin 0,1N) Để dung dịch phản ứng trong 4 phút
Thêm 2ml dung dịch Na2CO3 7.5% và lắc đều Để dung dịch ở nhiệt độ phòng trong bóng tối 2 giờ
Tiến hành so màu ở bước sóng 760nm
Trong đó: F là hàm lượng Polyphenol (mgGAE/g)
3.6.7 Xác định khả năng kháng oxi hóa bằng DPPH (Thaipong et al., 2006)
Cân 0.4g mẫu đã đông khô vào ống falcon sạch Mỗi công thức lặp lại 3 lần
Hút thêm vào 8ml ethanol 70%, lắc đều
Chiết trong bể ổn nhiệt ở 30°C trong 3 giờ, 15 phút lắc 1 lần
Ly tâm với tốc độ 3500 vòng/phút ở 4°C trong 10 phút
Chiết dịch trong sang ống falcon sạch để phân tích
Chuẩn bị ống falcon 15ml sạch
Hỳt 300àl dung dịch mẫu vào từng ống falcon, mỗi cụng thức lặp lại 3 lần
Hỳt thờm 2850àl dung dịch DPPH vào cỏc ống nghiệm và để trong bóng tối 30 phút
So màu ở bước sóng 515nm
Trong đú: AA khả năng khỏng oxy húa của bơ (àM Trolox/100g CT) AA% là % kìm hãm, tính theo công thức :
V là thể tích dung dịch chiết (ml), dF là độ pha loãng dịch chiết trước khi thực hiện phản ứng, a là hệ số trong phương trình đường chuẩn Trolox, và m là khối lượng mẫu (g).
1000 : hệ số chuyển đổi từ ml sang l dịch chiết
3.6.8 Xác định hàm lượng carotenoid và chlorophyll (Kotikova et al , 2011)
Cân 0.3g mẫu đã sấy đông khô vào ống falcon 15ml sạch Mỗi công thức lặp lại 3 lần
Hút thêm 6ml acetone gốc vào các ống falcon chứa mẫu, lắc đều
Cất mẫu trong túi đen và bảo quản ở nhiệt độ 4-6°C trong 5 giờ
Chiết lấy dịch trong sang ống falcon sạch
So màu ở các bước sóng: 470nm, 645nm, 662nm
Công thức xác định hàm lượng carotenoid:
Trong đó Ca: Hàm lượng chlorophyll a (àg/g) Cb: Hàm lượng cholorophyll b (àg/g) Cx+c: Hàm lượng carotenoid (àg/g)
3.6.9 Xác định hàm lượng chất khoáng trong quả bơ
Cân khoảng 0.5 gam bơ đồng khô và cho vào chén sứ chịu nhiệt Đặt chén trong lò nung ở nhiệt độ 500-600 độ C trong 2 đến 3 giờ Sau đó, làm nguội trong bình hút ẩm trong 45 phút và tiến hành cân lại Lặp lại quá trình này cho đến khi đạt được trọng lượng không đổi.
Công thức tính hàm lượng chất khoáng tổng số của nguyên liệu tính theo hàm lượng chất khô
Kts: Hàm lượng chất khoáng tổng số theo hàm lượng chất khô (%);
M s : Khối lượng chén và hạt nguyên liệu sau khi đốt (g);
M c : Khối lượng chén (g); m: Khối lượng hạt nguyên liệu đem đốt (g).
Phương pháp xử lí số liệu
Số liệu thí nghiệm được xử lý bằng phần mềm excel và minitab 16.
sau thu hoạch
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng protein của quả bơ Booth 7 sau
Hình 4.11 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời hạn bảo quản đến hàm lượng protein tổng số của bơ Booth 7
Quả bơ được bảo quản ở 10ºC duy trì hàm lượng protein tốt, với mức protein đạt 2.11% sau 24 ngày Kết quả thống kê cho thấy, mặc dù hàm lượng protein ở 10°C và 20°C có sự khác biệt về mặt số học, nhưng không có sự khác biệt đáng kể về mặt thống kê ở mức độ tin cậy 95%.
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng Flavonoid
Trong những năm gần đây, flavonoid đã thu hút sự chú ý đặc biệt nhờ vào những nghiên cứu chỉ ra tác dụng tích cực của chúng đối với sức khỏe con người Một trong những lợi ích nổi bật của flavonoid là khả năng chống oxy hóa mạnh mẽ Dựa trên những thông tin đó, chúng tôi đã tiến hành theo dõi hàm lượng flavonoid có trong bơ Booth7.
Hình 4.12 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời hạn bảo quản đến hàm lượng
Flavonoid là một trong bốn nhóm chính của hợp chất polyphenol, có mặt trong quả bơ và mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe Chúng có tác dụng kháng viêm và chống oxi hóa, giúp bảo vệ tế bào khỏi sự phá hoại của các gốc tự do.
Hàm lượng polyphenol trong quả bơ không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở hai ngưỡng nhiệt độ 10°C và 20°C, với mức độ tin cậy 95% Điều này cho thấy polyphenol vẫn được duy trì ổn định trong suốt quá trình bảo quản.
Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời hạn bảo quản đến hàm lượng lượng
Hình 4.13 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời hạn bảo quản đến hàm lượng
Polyphenol là một hợp chất chống oxi hóa hiệu quả, có mặt trong quả bơ, giúp tăng cường khả năng chống ôxy hóa và chống viêm cho cơ thể Hàm lượng polyphenol trong quả bơ Booth 7 sau thu hoạch được duy trì ổn định, góp phần vào chất lượng bảo quản Nghiên cứu cho thấy ở nhiệt độ 10°C và 20°C, hàm lượng polyphenol trong quả bơ không bị ảnh hưởng đáng kể, cho thấy đây là hai ngưỡng nhiệt độ lý tưởng để bảo quản bơ Booth 7 sau thu hoạch.
Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời hạn bảo quản đến hoạt tính kháng oxi hóa của bơ Booth 7
Hoạt tính kháng oxy hóa là một yếu tố quan trọng giúp ngăn chặn hoặc làm chậm quá trình oxy hóa các chất khác, và thực phẩm chứa chất chống oxy hóa mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe Dựa trên thực tiễn này, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu để theo dõi hoạt tính kháng oxy hóa của bơ trong quá trình bảo quản.
Hình 4.14 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời hạn bảo quản đến hoạt tính kháng oxi hóa của bơ Booth7
Nghiên cứu cho thấy hoạt tính kháng oxi hóa của quả bơ Booth 7 tăng dần trong thời gian bảo quản ở cả hai ngưỡng nhiệt độ 10°C và 20°C với mức ý nghĩa α=5% Cụ thể, ở 10°C, sau 24 ngày, hoạt tính này đạt mức cao nhất là 13,92 µM/g, tăng gần 82% so với thời điểm ban đầu Dấu hiệu thịt quả mềm chỉ xuất hiện sau 24 ngày bảo quản ở 10°C và 12 ngày ở 20°C, đánh dấu sự chín tự nhiên của quả bơ Thời gian từ khi thu hoạch đến khi bơ chín tự nhiên là khoảng thời gian quả đạt độ già sinh lý, trong đó một số chỉ tiêu chất lượng được cải thiện.
Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời hạn bảo quản đến hàm lượng Chlorophyll của bơ Booth 7
Hình 4.15 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời hạn bảo quản đến hàm lượng chlorophyll của bơ Booth 7
Nghiên cứu cho thấy rằng hàm lượng chlorophyl a và b của quả bơ Booth 7 biến đổi khác nhau và bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ bảo quản sau thu hoạch Cụ thể, ở nhiệt độ 10°C, hàm lượng chlorophyl a giảm từ 107,94 (àg/g) xuống 68,40 (àg/g), tương ứng với mức giảm gần 1,6 lần Tương tự, hàm lượng chlorophyl b cũng giảm từ 61,67 (àg/g) xuống 33,79 (àg/g), với mức giảm khoảng 1,8 lần so với thời điểm mới thu hoạch Điều này cho thấy rằng chlorophyl, một thành phần sắc tố dễ bị phân hủy, có xu hướng giảm trong quá trình bảo quản quả bơ.
Như vậy, thời gian bảo quản càng dài càng làm giảm hàm lượng chlorophyl a có trong quả bơ sau thu hoạch.
Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời hạn bảo quản đến hàm lượng carotenoid của bơ Booth7
Carotenoid là một dạng sắc tố hữu cơ tự nhiên có trong thực vật và các
Carotenoid có khả năng chống lại các tác nhân oxy hóa từ môi trường bên ngoài Nhận thấy những lợi ích sức khỏe mà carotenoid mang lại, chúng tôi đã tiến hành theo dõi hàm lượng carotenoid trong quả bơ.
Hình 4.16 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời hạn bảo quản đến hàm lượng carotenoid của bơ Booth 7
Hình 4.16 và kết quả thống kê cho thấy hàm lượng carotenoid trong quả bơ sau thu hoạch biến đổi khác nhau, chịu ảnh hưởng bởi nhiệt độ bảo quản.
Bơ được bảo quản ở nhiệt độ 10°C cho thấy sự giảm đáng kể hàm lượng carotenoid, từ 78,39 àg/g trước khi bảo quản xuống còn 51,65 àg/g sau 24 ngày, tương đương với mức giảm gần 1/3 Carotenoid, là thành phần sắc tố dễ bị oxi hóa, dẫn đến mất màu trong quá trình chế biến và bảo quản Cuối thời gian bảo quản, vỏ bơ xuất hiện vệt đen và thịt quả bên trong cũng bị nâu hóa, cho thấy sự suy giảm đáng kể về hàm lượng carotenoid.