Nguyễn Hoàng Anh1, Huỳnh Thỏi Nguyờn1, Nguyễn Thị Thu Hà1
TểM TẮT
Lờkima là một loại trỏi cõy được biết đến với hàm lượng dinh dưỡng cao, đặc biệt là cỏc hợp chất cú hoạt tớnh sinh học như phenol, β-carotene, vitamin C. Thớ nghiệm được thực hiện nhằm mục đớch tạo ra sản phẩm bột lờkima được dựng như là một loại thực phẩm chức năng, dựng trong ngành thực phẩm: mỡ, bỏnh hoặc sản phẩm đồ uống nhằm mục đớch tăng giỏ trị dinh dưỡng và mựi vị. Trong nghiờn cứu này, đó tập trung đỏnh giỏ ảnh hưởng của nhiệt độ (60°C, 70°C, 80°C, 90°C) và thời gian sấy (4 giờ, 5 giờ, 6 giờ, 7 giờ) khỏc nhau đến chất lượng sản phẩm thụng qua cỏc chỉ số hàm lượng phenol, β-caroten, vitamin C. Kết quả của nghiờn cứu cho thấy, lờkima được chọn cho quy trỡnh nghiờn cứu cú độ chớn sau 3 ngày thu hoạch cú hàm lượng tannin 1,820 mg/g phự hợp cho sản xuất bột lờkimạ Nhiệt độ sấy thớch hợp là 77°C, trong 4 giờ, thu được sản phẩm cú độ ẩm tối ưu < 13%, 2,39 mgGAE/g hàm lượng phenol, 0,439 mg/g β-caroten; 0,341 mg/g vitamin C và 187,46 mg/ml DPPH cho ra sản phẩm bột lờkima đạt yờu cầụ
Từ khúa: Bột lờkima, tổng hàm lượng phenol, Pouteria sapota và -caroten.
1. ĐẶT VẤN ĐỀ 10
Lờkima (Pouteria lucuma) cũn gọi là quả trứng
gà, cú màu vàng úng bắt mắt, mựi thơm, vị ngọt nhẹ dễ chịu, chứa rất nhiều chất dinh dưỡng: carbohydrate, protein, lipid, vitamin B, C, sắt, canxi, photphatẹ Ngồi ra, lờkima cịn chứa nhiều khoỏng
chất, phenol, β- caroten, niacin… cú chức năng giải
độc gan thành phần dựng làm thuốc chữa bệnh. Quả lờkima cho thu hoạch rộ bắt đầu từ thỏng 4 đến thỏng 8 (õm lịch). Mỗi cõy cho từ 100 – 300 kg/năm. So với cỏc loại cõy trồng khỏc, lờkima khụng kộn đất chịu được cỏc loại đất nhiễm mặn, và chua, đất cỏt ven biển… rất dễ trồng và khụng tốn nhiều cụng chăm súc, lại khơng bị bệnh hay sõu rầy nờn khơng tốn chi phớ. Ở Việt Nam, lờkima phõn bố dọc hầu hết cả nước, tập trung nhiều ở cỏc tỉnh/thành đồng bằng sụng Cửu Long…
Quả lờkima cú thể được ăn tươi (bỏ vỏ và hạt thu được phần thịt quả chiếm 70%), làm nguyờn liệu chớnh cho nhiều mún trỏng miệng, bỏnh, salad, kem lạnh, yaourt, nước cốt, thức uống (Yahia và Guttierrez, 2011). Ngoài ra, loại quả này cũn được chế biến thành bột với độ ẩm 11,43% (hiệu suất hu hồi thành phẩm so với tổng nguyờn liệu 25%) để cú thời gian bảo quản lõu hơn. Thờm vào đú, sản phẩm
1
Khoa Cụng nghệ Thực phẩm, Trường Đại học Cụng nghiệp Thực phẩm TP. Hồ Chớ Minh
Email: anhnh@hufịedụvn
bột lờkima khụng chỉ giỳp làm gia tăng giỏ trị dinh dưỡng mà cũn cải thiện mựi vị của sản phẩm
Cỏc sản phẩm bột từ rau, củ quả được sản xuất bằng phương phỏp sấy như sấy khơng khớ núng (Dirim và Caliskan, 2012), sấy lạnh (Que et al., 2008),
sấy phun (Shavakhi et al., 2012), sấy chõn khụng
(Arộvalo-Pinedo và Murr, 2006), sấy chõn vi súng
(Rakcejeva et al., 2011) đó được nghiờn cứu rất
nhiềụ Cỏc phương phỏp này nhằm mục đớch loại bỏ nước bờn trong nguyờn liệu, nhằm mục đớch bảo quản thực phẩm, giảm tối thiểu khả năng hoạt động của vi sinh vật, làm giảm tỷ lệ hư hỏng ở thực phẩm. Q trỡnh sấy cú thể gõy ra cỏc thay đổi đặc điểm bề mặt thực phẩm, dẫn đến thay đổi màu sắc và chất
lượng. Ở quả lờkima, β- caroten quy định màu sắc
của quả, từ vàng đến cam và là hỡnh thể chủ yếu của carotenoid cú trong mụ tế bàọ Loại tiền vitamin A quan trọng nhất chớnh là β- caroten và nú hoạt động tương đối lớn so với cỏc hợp chất carotenoid khỏc (β- caroten chiếm 50%). Tuy nhiờn, β- caroten khụng ổn định và dễ bị biến tớnh dưới nhiệt. Vỡ vậy, nú được xem là một hợp chất quan trọng để điều khiển suốt quỏ trỡnh sấỵ Cỏc nghiờn cứu gần đõy trong lĩnh vực thực phẩm đặc biệt chỳ ý đến sự thay đổi khả năng khỏng oxy húa trong q trỡnh chế biến. Vỡ vậy, mục tiờu của nghiờn cứu này nhằm xỏc định ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian sấy lờn đặc tớnh húa lý, chất lượng sản phẩm bột lờkima sau quỏ trỡnh sấỵ
Nông nghiệp và phỏt triển nụng thụn - KỲ 2 - THáNG 5/2021 65
2. NGUYấN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIấN CỨU
2.1. Nguyờn liệu
Quả lờkima tươi được mua tại huyện Cao Lónh, tỉnh Đồng Thỏp. Lờkima được thu hoạch khi 3/4 diện tớch vỏ quả chuyển sang màu vàng tươi, bề mặt căng búng, độ Brix đạt 25-30%, hàm lượng chất khụ từ 26-28%. Quả lờkima sẽ được loại bỏ tạp chất trờn bề mặt, rửa sạch, để rỏo và bảo quản lạnh đụng ở nhiệt độ từ -2°C đến – 4°C trong tỳi nhơm kớn. Trước khi thực hiện thớ nghiệm, lờkima được chần trong nước sụi 1 phỳt, vớt ra cho vào nước lạnh 12-14°C. Sau đú, tiến hành búc vỏ, bỏ hạt, thu được phần thịt quả, định hỡnh với kớch thước 1 x 3 x 1 cm.
2.2. Phương phỏp nghiờn cứu
2.2.1. Khảo sỏt thành phần dinh dưỡng trong nguyờn liệụ
Nguyờn liệu tươi đem đi xử lý, bỏ vỏ và hạt. Tiến hành kiểm tra cỏc thành phần dinh dưỡng cú trong nguyờn liệụ Độ chớn nguyờn liệu, độ ẩm, tro toàn phần, đường tổng, hàm lượng lipid, hàm lượng protein và vitamin C được đỏnh giỏ trong nghiờn cứu nàỵ
2.2.2. Ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ sấy đối lưu đến chất lượng sản phẩm
Nguyờn liệu được sấy ở cỏc nhiệt độ 60°C, 70°C, 80°C, 90°C trong 4 giờ, 5 giờ, 6 giờ, 7 giờ. Nguyờn liệu sau khi sấy được xay mịn để xỏc định độ ẩm, hàm lượng phenolic, β- Caroten.
Hàm lượng phenolic được xỏc định bằng phương phỏp FolinCiocalteu (FC). Lấy 1 ml mẫu đó được pha loóng thờm vào 2,5 mL dung dịch Folin-Ciocalteu 0,1N, chờ 4 phỳt. Sau đú, thờm 2 mL dung dịch
Na2CO3 7,5%. Sau khi ủ ở nhiệt độ phũng (23-25°C)
trong 120 phỳt, độ hấp thụ của hỗn hợp được đo bằng mỏy quang phổ V730 (Jasco, Nhật Bản) tại bước súng 760 nm. Acid gallic được sử dụng để xõy dựng đường chuẩn và kết quả được biểu thị bằng mg acid gallic tương đương lượng acid gallic (GEA) trờn 1 g chất khụ (mg GEA/g DW) (Singleton and Rossi 1965).
Hoạt tớnh chống oxy húa được xỏc định bằng DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) (Lee et al., 1998). Mẫu được pha loóng với 2 ml dung dịch methanolic của DPPH. Hỗn hợp được lắc và ủ ở nhiệt độ phũng trong 30 phỳt. Sau đú, mẫu được đo ở bước súng 515 nm bằng mỏy đo quang phổ.
Hàm lượng vitamin C được thực hiện theo phương phỏp Flỏvia Milagres Campos et al. (2009). 5 g mẫu được hũa tan vào 25 ml dịch chiết, mẫu được nghiền trong 5 phỳt và được lọc, sau đú đem ly tõm
15 phỳt ở 4000 vũng trong 15 phỳt, ở 5oC. Dung dịch
được đem đi phõn tớch bằng sắc ký lỏng cao ỏp (HPLC) trong ngàỵ
Xỏc định hàm lượng β-Caroten bằng phương
phỏp sắc ký lỏng cao ỏp (HPLC) tại Trung tõm Dịch vụ phõn tớch thớ nghiệm thành phố Hồ Chớ Minh.
2.2.3. So sỏnh phương phỏp sấy đối lưu với phương phỏp sấy thăng hoa
Thịt quả lờkima được sấy đối lưu bằng khụng khớ trong tủ sấy Memert UF110, 108 lớt (Đức), cài đặt
chế độ sấy 770C trong 4 giờ, tốc độ giú 70% theo cụng
suất quạt (tốc độ giú là 1,2 ± 0,2 m/s), với chi phớ sản xuất 254.000 đ/kg bột với độ ẩm <13%. Đồng thời tiến hành sấy thịt quả lờkima bằng sấy thăng hoa để tỏch ẩm ra khỏi nguyờn liệu bằng sự thăng hoa của nước, với thiết bị EYELA (FDU-1110) tại nhiệt độ - 40°C, ỏp suất chõn khụng 4,58 mmHg trong thời gian 18 giờ đến độ ẩm < 13% (Mẫn và Đạt, 2016; Tỏn, 2008), với chi phớ sản xuất 1.532.000 đ/kg bột thành phẩm.
2.3. Phương phỏp xử lý số liệu
Cỏc thớ nghiệm được lặp lại 3 lần, kết quả được trỡnh bày ở dạng giỏ trị trung bỡnh ± giỏ trị sai số. Kết quả được tớnh tốn bằng phần mềm Microft Office Excel 2010 và phần mềm thống kờ JMP. Kết quả phõn tớch ANOVA với độ tin cậy 95%, so sỏnh sự khỏc biệt giữa cỏc nghiệm thức qua phộp thử LSD. Quy trỡnh mơ hỡnh húa và tối ưu húa thực nghiệm được thực hiện trờn phần mềm JMP 9.0 (α = 5%). Đồ thị được vẽ bằng chương trỡnh Microsoft Office Excel 2010 và JMP 9.0.
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Kết quả khảo sỏt nguyờn liệu
3.1.1. Kết quả khảo sỏt độ chớn của nguyờn liệu Quả lờkima chưa đạt độ chớn chế biến sẽ cú hàm lượng tannin cao tạo vị giỏc chỏt, đắng và nhỏm đầu lưỡi, khi sản xuất bột sẽ ảnh hưởng đến vị của sản phẩm, điều này sẽ làm hạn chế người sử dụng. Vỡ vậy theo như khảo sỏt thực tế quả lờkima ở giai đoạn già khi cũn trờn cõy vỏ đó ngó màu vàng nhạt thỡ tiến hành thu hoạch và được ủ trong thời gian >3 ngày, khi đú ăn sẽ khơng cịn vị chỏt nếu cú cũng cịn rất ớt vào phần đuụi nhọn của quả. Giai đoạn này hàm
Nụng nghiệp và phỏt triển nụng thụn - KỲ 2 - THáNG 5/2021
66
lượng tanin và polyphenol trong quả giảm dần trong q trỡnh chớn. Thời gian ủ càng ngắn (1-3 ngày), vị chỏt vẫn cũn đều trờn phần thịt của quả. Kết quả phõn tớch cho thấy, sau khi thu hoạch từ 1- 3 ngày hàm lượng tannin vẫn cũn cao khi ăn vẫn cũn cảm thấy chỏt ở đầu lưỡị Quả ở giai đoạn > 3 ngày được lựa chọn, cú hàm lượng tannin thấp khụng làm ảnh hưởng đến chất lượng bột được thể hiện ở bảng 1.
Bảng 1. Hàm lượng tanin trong quả lờkima sau thu hoạch STT Độ chớn của quả Hàm lượng tanin (mg/g)
1 Lờkima sau thu hoạch từ 1-3 ngày 4,162
2 Lờkima sau thu hoạch > 3 ngày 1,820
3.1.2. Kết quả khảo sỏt thành phần dinh dưỡng trong nguyờn liệu
Qua số liệu phõn tớch ở bảng 2 cho thấy thành phần dinh dưỡng trong quả lờkima khỏ cao, cao hơn so với nguyờn cứu của Loan (2015) và Yahia và Guttierrez (2011), điều này ảnh hưởng đến quỏ trỡnh sấy, đặc biệt một số thành phần dinh dưỡng khỏc như đường tổng, vitamin C cũng cao hơn một số nghiờn cứu trước đú.
Bảng 2. Kết quả phõn tớch thành phần dinh dưỡng trong 100 g nguyờn liệu tươi
STT Chỉ tiờu Hàm lượng 1 Độ ẩm (%) 69,24 2 Tro toàn phần (%) 2,60 3 Đường tổng (g) 16,50 4 Lipid (g) 4,18 5 Protein (g) 1,8 6 Vitamin C (mg) 6,45
3.2. Ảnh hưởng của phương phỏp sấy đối lưu đến chất lượng sản phẩm
3.2.1. Ảnh hưởng của cỏc thụng số cụng nghệ * Ảnh hưởng nhiệt độ và thời gian sấy lờn độ ẩm của sản phẩm
Thịt quả lờkima sau khi định hỡnh với kớch thước 1 x 3 x 1 cm được xếp vào khay inox, rồi cho vào tủ sấy đối lưu ở cỏc nhiệt độ: 60°C, 70°C, 80°C, 90°C và tiến hành sấy trong thời gian: 4 giờ, 5 giờ, 6 giờ, 7 giờ trong tủ sấy Memert UF110, 108 lớt (Đức), cài đặt tốc độ giú 70% theo cơng suất quạt (tốc độ giú là 1,2 ± 0,2 m/s), để khảo sỏt sự thay đổi độ ẩm của sản phẩm bột lờkimạ
Hỡnh 1. Định hỡnh và xếp khay sấy thịt quả lờkima
Hỡnh 2. Ảnh hưởng nhiệt độ và thời gian sấy lờn độ ẩm của sản phẩm bột lờkima
Hỡnh 2 chỉ ra ảnh hưởng của nhiệt độ lờn độ ẩm và thời gian sấy của sản phẩm bột lờkima, sử dụng
phương phỏp sấy đối lưu, nhiệt độ sấy từ 60-90oC,
thời gian sấy 4 - 7 giờ. Hàm lượng độ ẩm giảm theo thời gian sấy cho đến khi đạt độ ẩm cõn bằng. Ở nhiệt độ 60°C, q trỡnh thốt hơi nước ở nguyờn liệu xảy ra chậm, cụ thể độ ẩm giảm 1-2% trong thời gian sấy từ 4-7 giờ. Tuy nhiờn, sau 7 giờ sấy, nhiệt độ ẩm của nguyờn liệu cao hơn (khoảng 14%) so với độ ẩm mong muốn <13%. Kết quả nghiờn cứu tương tự với nghiờn cứu của Ravi, Usha (2010) cựng cộng sự trờn
Nụng nghiệp và phỏt triển nụng thụn - KỲ 2 - THáNG 5/2021 67
quả bớ đỏ với độ ẩm 87,77% muốn đạt được độ ẩm < 13% phải sấy đến 24 giờ.
Ở nhiệt độ 700C, lượng nước giảm nhanh độ ẩm
đo được 12,3% ở thời gian 6 giờ, sau 7 giờ độ ẩm đạt
11,43%. Tuy nhiờn, ở nhiệt độ 80oC và 90oC, nhiệt độ
sấy và thời gian sấy tỷ lệ thuận với nhaụ Nhiệt độ càng cao, thời gian càng dài thỡ tỷ lệ thốt ẩm càng thấp, điển hỡnh như khi sấy ở 90°C và 80°C cựng thời gian là 5 giờ, nhưng độ ẩm ở 90°C cao hơn 80°C. Qua đú, cú thể thấy ở nhiệt độ cao sự thoỏt hơi nước lớn, nhưng chỉ ở giai đoạn đầu, về thời gian càng dài đường trong thịt quả núng chảy làm cho ẩm thốt ra rất khú nờn sấy lại càng lõu khơ, q trỡnh thốt ẩm chậm dần lại kết quả này phự hợp với nghiờn cứu của một số tỏc giả khỏc khi thực hiện nghiờn cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian sấy đến chất lượng
bột bớ đỏ Cucurbita Pepo (Ruenroengklin et al.,
2008)
* Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian sấy lờn hàm lượng phenolic
Kết quả ở hỡnh 3 chỉ ra tổng hàm lượng phenol tỉ lệ nghịch với nhiệt độ và thời gian sấy, khi nhiệt độ và thời gian tăng, tổng hàm lượng phenol sẽ giảm. Khi sấy trong khoảng thời gian 4 giờ, tổng hàm
lượng phenol cao gấp 2,2 lần ở 60oC; 3,0 lần ở 70-80oC
và 2,3 lần ở 90oC, được so sỏnh với thời gian sấy 7
giờ. Cú thể rỳt ra kết luận rằng, nhiệt độ 70-80oC là
nhiệt độ tối ưu cho quỏ trỡnh sấy để đảm bảo hàm lượng phenol cao nhất. Nghiờn cứu này cũng phự hợp với nghiờn cứu của Mai và Phụng (2018) về thời gian và nhiệt độ sấy ảnh hưởng đến chất lượng của móng cầu gai
Hỡnh 3. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian sấy lờn hàm lượng phenolic của sản phẩm bột lờkima
* Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian sấy đến hàm lượng β- Caroten
β –caroten là carotenoid, một sắc tố hũa tan
trong chất bộo giỳp trỏnh sự phõn hủy của cỏc tế bào
sắc tố bằng cỏch xử lý nhiệt. β –caroten là một trong
cỏc yếu tố xỏc định chất lượng cuối cựng của sản phẩm về màu sắc và giỏ trị dinh dưỡng (Dirim và
Caliskan, 2012). Trong nghiờn cứu này, hàm lượng β
–caroten được xỏc định ở nhiệt độ và thời gian sấy khỏc nhau (Hỡnh 4), nhiệt độ sấy tăng với hàm lượng
β –caroten giảm, tuy nhiờn, hàm lượng β –caroten
giảm nhẹ khi nhiệt độ sấy tăng caọ Cụ thể, hàm lượng β –caroten giảm 68 mg/100 g chất khụ ở nhiệt
độ 60oC; 58 mg/100 g chất khụ ở nhiệt độ 70oC; 45
mg/100 g chất khụ ở nhiệt độ 80oC và 28,65 mg/100
g chất khụ ở nhiệt độ 90oC trong khoảng thời gian từ
4 giờ - 7 giờ sấỵ Nhiều nghiờn cứu chỉ ra rằng, hàm
lượng β –caroten giảm 28% ở 50oC. Một vài tỏc giả kết
luận rằng, hàm lượng hợp chất này cũng bị mất đi ở
nhiệt độ thấp khi kộo dài thời gian sấy (Demiray et
al., 2013).
Hỡnh 4. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian sấy đến hàm lượng β- Caroten của sản phẩm bột lờkima
3.2.2. Kết quả tối ưu húa thơng số cơng nghệ của quỏ trỡnh sấy đối lưu
Từ kết quả khảo sỏt ảnh hưởng nhiệt độ và thời gian sấy ở cỏc thớ nghiệm trờn, cú thể nhận thấy rằng sấy ở nhiệt độ 60°C và 70°C trong thời gian 4 giờ làm
tổn thất ớt nhất cỏc hợp chất phenolic và β-Caroten
trong nguyờn liệu, tuy nhiờn độ ẩm nguyờn liệu sau sấy vẫn cũn khỏ cao (lần lượt là 19% và 17%), khụng đỏp ứng điều kiện bảo quản sản phẩm (<13%). Do đú chọn khoảng nhiệt độ từ 75-85°C và thời gian sấy từ 4-5 giờ để tiến hành thớ nghiệm tối ưu húa với 2 yếu
tố ảnh hưởng: X1 là nhiệt độ sấy, X2 là thời gian sấỵ
Phương trỡnh biểu diễn mối quan hệ giữa hàm
lượng: phenolic (Y1), β- Caroten (Y2) với cỏc yếu tố
ảnh hưởng, cỏc yếu tố khụng ảnh hưởng sẽ bị loại khỏi phương trỡnh.
Nông nghiệp và phỏt triển nụng thụn - KỲ 2 - THáNG 5/2021
68
Y2 = 64,37 – 16,14 X2 (2)
Hỡnh 5. Kết quả tối ưu húa phương phỏp sấy đối lưu
Ghi chỳ: A: thụng số cỏc biến tối ưu; B: bề mặt đỏp ứng ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian đến hàm