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,
Mặc dù có bằng chứng hóa thạch cho thấy các loài tương tự đã phát triển rộng rãi hàng triệu năm trước, nhưng hiện nay chúng chỉ hiện diện ở miền Bắc, cụ thể là California, vào thời điểm thời tiết thuận lợi cho sự phát triển của chúng.
Bơ, một loại cây cận nhiệt đới có nguồn gốc từ Mexico và Trung Mỹ, thuộc họ Lauraceae, được phân loại là thực vật có hoa, hai lá mầm (Smith et al., 1992) Dấu vết đầu tiên của cây bơ được ghi nhận bởi nhà địa lý Martin Fernandez De Enciso trong cuốn “Suma De Geograpia” vào năm 1519 Từ đó, bơ đã được phát tán đến nhiều vùng của châu Mỹ và các quốc gia khác trên thế giới Tại Việt Nam, bơ du nhập vào thế kỷ 20 (Aguilar et al., 2007).
Cây bơ có chiều cao khoảng 20 mét, với lá dài từ 12–25 cm, hoa nhỏ màu xanh-vàng Quả bơ hình bầu nước, dài 7–20 cm, nặng từ 100g đến 1 kg, vỏ mỏng màu xanh lục đậm hoặc gần như đen, khi chín có thịt mềm màu vàng nhạt và vị ngọt nhẹ Hột quả bơ hình trứng, dài 5–6 cm, nằm ở trung tâm, màu nâu đậm và rất cứng Hiện nay, nhiều giống bơ quan trọng đã được lai tạo từ các giống bơ cổ, với các đặc tính riêng biệt, trong đó các giống bơ thuộc họ Lauracea như chủng Mexican (Persea drymifolia), chủng Guatemalan và chủng West Indian (Persea americana Mill) được sử dụng phổ biến và mang lại hiệu quả kinh tế cao, phù hợp với nhiều vùng sinh thái khác nhau.
Tư liệu cổ nhất ghi nhận từ "bơ" trong tiếng Anh xuất hiện trong một bảng liệt kê cây cối của Hans Sloane tại Jamaica vào năm 1696 Quả bơ đã được du nhập vào Indonesia vào năm 1750, Brazil năm 1809, và đến Nam Phi cùng Úc vào cuối thế kỉ 19, trước khi lan rộng đến Levant vào năm 1908.
Bơ (Persea americana) cây có hai lá mầm, thuộc họ Lauraceae với thông tin phân loại cụ thể như sau]:
2.1.3 Các giống bơ trên thế giới hiện nay
Chủng Mexican, có nguồn gốc từ các vùng núi cao của Mexico, nổi bật với khả năng chịu lạnh tốt nhất, nhưng lại có nhược điểm là quả nhỏ, vỏ mềm và hạt lớn Các giống lai được chọn lọc từ chủng này, như Fuerte và Zutano, là sự kết hợp giữa Mexican và Guatemalan, mang lại quả có kích thước vừa phải và vỏ nhẵn.
Chủng Guatemalan, có nguồn gốc từ vùng cao nguyên Mexico, ít chịu lạnh hơn so với chủng Mexican Các giống như Hayes, Hopkins và Hass thường có quả lớn với vỏ dày, thô ráp và sần sùi, chuyển từ màu xanh lục sang nâu đen khi trưởng thành Hạt nhỏ, gắn chặt với thịt quả, mang lại chất lượng ngon.
Chủng West Indian thích hợp cho vùng khí hậu nóng, có độ cao thấp và độ ẩm cao Quả của giống này thường lớn, với vỏ mỏng nhưng dai và có ngoại hình đẹp Các giống phổ biến được trồng bao gồm Pollock, Booth và Simmonds.
Các giống bơ Guatemalan, West Indian và những con lai của chúng đã được nhập vào Việt Nam từ cuối những năm 1950 và được trồng ở các vùng có độ cao dưới 800m Hiện nay, hầu hết cây bơ trong sản xuất đều thuộc một trong ba chủng này Tuy nhiên, do quá trình gây trồng từ hạt qua nhiều thế hệ, các cây bơ hiện tại không còn giữ nguyên các đặc tính giống ban đầu, dẫn đến việc không thể xác định chính xác tên giống gốc khi nhập nội.
2.1.4 Các giống bơ phổ biến hiện nay ở Việt Nam
Theo Quyết định số 242/QĐ-TT-CCN ngày 19/5/2011 của Cục Trồng trọt, bốn giống bơ được công nhận cho sản xuất thử bao gồm TA1, TA3, TA5 và Booth 7 (Trần Khắc Thi, 2018).
Nghiên cứu gần đây cho thấy hai giống bơ TA1 và Booth 7 có năng suất và chất lượng ổn định tại bốn 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, đạt 15%, vượt trội so với 5% của giống bơ trong nước và dưới 10% của giống bơ địa phương, cùng với hương vị thơm ngon Thêm vào đó, quả bơ Booth có vỏ dày, giúp kéo dài thời gian bảo quản.
Trong vòng 10 ngày, sản phẩm bơ Booth đáp ứng đầy đủ các yêu cầu cần thiết cho xuất khẩu Đặc biệt, thời điểm thu hoạch của giống bơ này rơi vào tháng 10 và tháng 11, muộn hơn so với các giống bơ địa phương khoảng 2 tháng (Trần Khắc Thi, 2018).
Sự thụ phấn ở cây bơ rất đặc biệt và phức tạp, với hoa lưỡng tính nhưng nhị và nhụy không chín cùng lúc Các nhà thực vật học đã nghiên cứu và phát hiện rằng mỗi ngày có hai nhóm cây bơ nở hoa, điều này ảnh hưởng đến quá trình thụ phấn và phát triển của cây.
Nhóm A: Hoa nở một lần vào buổi sáng, khi nhụy đã chín nhưng nhị vẫn chưa phát tán phấn Sau đó, hoa sẽ cụp lại và nở lần thứ hai vào buổi trưa ngày hôm sau Lúc này, nhị đã chín và phát tán phấn, nhưng nhụy không còn khả năng thụ phấn nữa Thời gian giữa hai lần nở hoa kéo dài hơn 24 giờ.
Nhóm B có đặc điểm hoa nở ngược lại, với hoa nở một lần vào buổi chiều Nhụy đã chín sẵn sàng đón phấn, sau đó hoa cụp lại Khoảng dưới 24 giờ sau, hoa sẽ nở lần hai vào buổi sáng hôm sau, khi nhị chín và phát tán phấn.
2.1.4.1 Các giống bơ trong nước
Giống nội địa là những cây được chọn lọc kỹ lưỡng 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
Thành phần hóa học và công dụng của quả bơ
2.2.1 Thành phần hóa học trong quả bơ
Quả bơ là một loại trái cây đặc biệt với hàm lượng lipid và protein cao, chứa nhiều thành phần dinh dưỡng quan trọng như protein, chất béo, vitamin, khoáng chất, muối, đường và nước Với giá trị calo cao gấp ba lần chuối và tương đương 50% một miếng thịt bò bít tết, bơ cung cấp từ 150 đến 300 calo trên 100g, làm cho nó trở thành một trong những trái cây bổ dưỡng nhất thế giới Quả bơ đã được ghi tên trong sách kỷ lục Guinness là trái cây giàu dinh dưỡng nhất, với một quả bơ cỡ trung bình chứa khoảng 700 calo và 30g chất béo Ngoài ra, bơ còn chứa 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
Calo 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 khác, với chỉ 0,5 gram đường trong một nửa quả (68 gram) và 1,8 gram carbohydrat tiêu hóa được trong 100 gram Nhờ vào chỉ số đường huyết thấp, bơ không gây ra sự thay đổi lớn trong lượng đường trong máu, làm cho nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho những người muốn kiểm soát lượng đường huyết.
Bơ chứa đến 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, mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe như kiểm soát cảm giác thèm ăn, nuôi dưỡng lợi khuẩn trong ruột và giảm nguy cơ mắc các bệnh tật.
Quả bơ là một loại trái cây giàu acid béo chưa bão hòa, đặc biệt là axit oleic, thành phần chính trong dầu ô liu Axit oleic hỗ trợ giảm viêm và có lợi cho bệnh nhân ung thư Dầu bơ cung cấp chất béo lành mạnh và nghiên cứu trên động vật cho thấy 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
Bơ là nguồn cung cấp folate (B9) dồi dào, chất này đóng vai trò quan trọng trong hoạt động của tế bào và sự phát triển của mô, đặc biệt cần thiết cho phụ nữ mang thai.
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 duy trì 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 hại cho 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 những hợp chất thực vật có mặt trong nhiều loại thực phẩm tự nhiên, nổi bật với đặc tính chống oxy hóa Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ tế bào khỏi tổn thương do gốc tự do, ngăn ngừa sự thoái hóa mô Polyphenol được phân loại dựa trên số lượng vòng phenol mà chúng sở hữu.
Hàm lượng polyphenol trong thực vật tập trung nhiều ở lớp ngoài hơn so với lớp bên trong, với nhóm polyphenol nổi bật nhất là flavonoid Flavonoid không chỉ có đặc tính chống viêm mà còn mang lại khả năng chống oxy hóa hiệu quả.
Bơ là nguồn giàu carotenoid, đặc biệt là lutein và zeaxanthin, giúp bảo vệ sức khỏe mắt và giảm nguy cơ 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 chúng với chất béo giúp cơ thể hấp thụ tốt hơn Với hàm lượng chất béo cao, bơ đảm bảo rằng các carotenoid sẽ được cơ thể hấp thụ triệt để.
Chlorophyl, hay còn gọi là chất diệp lục, là thành phần quyết định màu sắc của thịt quả bơ, với phần thịt gần vỏ có màu xanh đậm hơn so với phần gần hạt Hiện nay, chlorophyl được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, đóng vai trò quan trọng trong sản xuất thực phẩm chức năng và các sản phẩm bổ sung, giúp thải độc, tăng cường sức đề kháng và phòng chống ung thư cũng như 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 của nó Việc trồng cây bơ không chỉ mang lại nhiều công dụng và lợi ích sức khỏe mà còn tạo ra nguồn lợi kinh tế lớn cho Việt Nam và toàn cầu.
Quả bơ và các bộ phận khác của cây mang lại nhiều lợi ích cho con người, như hạt bơ được sử dụng trong việc chống ung thư, kháng viêm và chống lão hóa Theo thống kê của FAO năm 1997, bơ xếp thứ 5 trong danh sách các 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)
Bơ là một loại trái cây giàu protein và chất xơ, giúp kiểm soát cơn đói và duy trì cảm giác no lâu hơn Nhờ vào sự hiện diện của chất béo không bão hòa, bơ cũng hỗ trợ trong việc kiểm soát cân nặng, cân bằng lượng calo cao nếu được 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 đang gia tăng Trong thập niên 90, tiêu thụ quả bơ bình quân đầu người trên toàn cầu đã tăng từ 376g lên 381g/năm, tương ứng với mức tăng nhu cầu tiêu thụ khoảng 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 thống kê vào năm 2009 Châu Mỹ dẫn đầu với 278.679 ha, tiếp theo là Châu Phi với 72.375 ha, Châu Á với 47.926 ha, Châu Âu với 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
Nguồn: Số liệu của FAO (2013)
Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới và Địa Trung Hải, cây bơ có 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 Mục tiêu toàn cầu của ngành trồng bơ là nâng cao năng suất lên trên 30 tấn/ha thông qua các biện pháp như sử dụng giống và gốc ghép chất lượng, điều chỉnh mật độ trồng, tạo hình cây, tưới nước hợp lý, kiểm soát 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 do người Pháp tại tỉnh Lâm Đồng Hiện nay, loại trái cây này đã lan rộng khắp cả nước, chủ yếu tập trung ở các khu vực miền Trung Tây Nguyên như Gia Lai, Đăk Lăk, Kontum; miền Nam với Đồng Nai, Bà Rịa Vũng Tàu; miền Trung có Quảng Trị; và miền Bắc như Phú Thọ, Mộc Châu.
Hiện nay, cây bơ đang trở thành loại cây ăn quả có giá trị kinh tế cao tại Tây Nguyên, với diện tích trồng đạt 7.892ha ở các tỉnh Lâm Đồng, Đắk Lắk, Đắk Nông và Gia Lai 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 ở Việt Nam khác nhau tùy theo giống và địa phương Cây bơ có thể ra hoa từ tháng 11 đến tháng 2 năm sau, với vụ thu hoạch chính diễn ra từ tháng 6 đến cuối tháng 8 Giống bơ chín sớm thu hoạch từ tháng 3 đến tháng 5, trong khi giống chín muộn thu hoạch từ tháng 9 đến tháng 10 Các tỉnh phía Bắc như Phú Thọ và Mộc Châu thu hoạch bơ vào tháng 9-10, miền Trung (Quảng Trị) thu hoạch từ tháng 8-10, và một số khu vực miền Đông Nam Bộ như huyện Long Khánh, Định Quán, tỉnh Đồng Nai thu hoạch vào tháng 4-5.
Vào tháng 7 và tháng 8, giá thu mua bơ chỉ đạt khoảng 10.000 đ/kg do sản lượng bơ chín đồng loạt, với hàng trăm tấn cần tiêu thụ mỗi ngày Tuy nhiên, ngoài mùa vụ chính, đặc biệt vào tháng 10-11, giá bơ có thể tăng cao, dao động từ 30.000-60.000 đ/kg ở TP.HCM và 35.000-40.000 đ/kg ở Hà Nội Theo nghiên cứu của Fresh Studio Innovation Asia, sản xuất bơ trong nước hiện chưa đáp ứng đủ nhu cầu thị trường, hàng năm vẫn thiếu khoảng một lượng lớn.
100 ngàn tấn quả tươi, đặc biệt là các tỉnh phía Bắc đang có nhu cầu rất lớn
Tại Tây Nguyên, cây bơ sinh trưởng tốt ở độ cao trên 500 m, mang lại năng suất cao và chất lượng ngon, trở thành đặc sản của vùng Tại tỉnh Đắk Lắk, tính đến tháng 6/2016, diện tích trồng bơ đạt trên 20.000 ha, trong đó hơn 8.000 ha đã cho thu hoạch Mỗi ha có thể trồng 300 cây bơ, với sản lượng trung bình mỗi cây đạt 1 tạ, tổng sản lượng bơ năm 2016 của Đắk Lắk đạt 300.000 tấn, mang lại thu nhập lên đến 10 triệu đồng/cây/vụ.
Cây bơ đã trở thành nguồn thu nhập quan trọng cho người dân Mộc Châu (Sơn La) từ khi được trồng vào năm 1995, hiện có khoảng 100 ha với năng suất bình quân đạt 39 tấn/ha Mỗi cây bơ cho năng suất từ 1-3 tạ, thậm chí có cây đạt tới 5 tạ Với độ cao 1050m và khí hậu ôn hòa, Mộc Châu là nơi lý tưởng cho cây bơ phát triển Cây bơ ít bệnh và cần xử lý mối, kiến từ giai đoạn bón phân gốc Thời gian thu hoạch cây bơ gieo hạt là 4-5 năm, trong khi cây chiết ghép chỉ mất 2-3 năm Mùa trồng diễn ra từ tháng 7-8 hàng năm, khi độ ẩm cao, giúp cây non phát triển tốt Sau vài năm, vào tháng 7, bơ bắt đầu ra hoa và kết quả, với những quả bơ có da căng bóng, lớp da hơi sần và cuống quả ngả vàng có thể thu hoạch tùy theo giống.
Những biến đổi chính trong quá trình bảo quản quả
Quả bơ, giống như các loại trái cây khác, tiếp tục hoạt động sống và diễn ra nhiều 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 diễn ra.
2.4.1 Các biến đổi vật lý
Sự thoát hơi nước xảy ra khi quả tách khỏi cây, dẫn đến mất nước tự nhiên và làm quả bị nhăn héo, ảnh hưởng đến hình thức Mức độ bay hơi nước phụ thuộc vào 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, tốc độ bay hơi nước mạnh mẽ khi bắt đầu bảo quản bơ, sau đó giảm dần trong quá trình bảo quản và 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 Khi nhiệt độ và độ ẩm tăng, điều này tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật Vì vậy, việc duy trì các thông số nhiệt độ và độ ẩm tối ưu là rất quan trọng trong quá trình bảo quản.
Sự hao hụt khối lượng tự nhiên trong quá trình bảo quản quả là điều không thể tránh khỏi, do quá trình bay hơi nước dẫn đến giảm khối lượng và mất mát chất dinh dưỡng Mức độ hao hụt này phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm giống quả, điều kiện bảo quản, thời gian bảo quản và phương pháp bảo quản.
Biến đổi màu sắc của quả chủ yếu xảy ra trong quá trình chín Khi được bảo quản đúng cách, màu sắc của quả thường giữ nguyên, nhưng một số quả có thể xuất hiện sắc vàng Ngược lại, nếu bảo quản không tốt, quả sẽ mất màu xanh và xuất hiện các đốm nâu trên cuống và thân.
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 khi quả sử dụng chất dinh dưỡng và thải ra năng lượng dưới dạng nhiệt, nước và khí CO2 Quá trình này làm quả ẩm ướt và dễ bị thối, đặc biệt là nấm mốc Cường độ hô hấp cao nhất xảy ra khi quả đang chín, với bơ là một ví dụ điển hình, cho thấy sự gia tăng nhanh chóng trong tốc độ hô hấp và sự chín 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 song song với hô hấp của quả, đạt đỉnh cao khi quả gần chín Khí ethylene không chỉ kích thích sự phân giải chlorophyl mà còn thúc đẩy quá trình chín của quả Đặc biệt, bơ – một loại quả hô hấp đột biến – sản sinh nhiều ethylene hơn trong quá trình chín so với các loại quả khác Sự chín của quả bắt đầu từ sự gia tăng đột biến trong sản xuất ethylene.
Trong quá trình chín, quả trở nên mềm do sự chuyển đổi của protopectin thành pectin hòa tan, điều này ảnh hưởng đến khả năng bảo quản Biến đổi pectin là yếu tố quan trọng trong việc bảo quản quả, giúp duy trì cấu trúc cứng và ngăn ngừa 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 Khi quả chín được bảo quản, đường trong quá trình hô hấp sẽ chuyển hóa thành năng lượng, dẫn đến sự giảm hàm lượng đường theo thời gian Mức độ chín của quả cũng ảnh hưởng đến sự thay đổi sắc tố màu sắc.
Vật liệu nội dung phương pháp nghiên cứu
Địa điểm và thời gian nghiên cứu
Đề tài nghiên cứu được thực hiện tại bộ môn Hóa sinh và bộ môn Thực phẩm dinh dưỡng thuộc Khoa Công nghệ thực phẩm, Học viện Nông nghiệp Việt Nam, trong khoảng thời gian từ tháng 9 năm 2018 đến tháng 8 năm 2019.
Đối tượng nghiên cứu
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
Vật liệu nghiên cứu
- 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
3.5.1 Quy trình tiến hành thí nghiệm
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 dễ dàng lựa chọn những quả chín già, đồng thời tránh mất nước nhanh Không nên thu hoạch bơ trong thời tiết nắng nóng hoặc khi trời 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, 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 để gom quả lại.
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 thoát khí, giúp dễ dàng vận chuyển và giảm thiểu thiệt hại trong quá trình chuyển đến 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
Các giống bơ tại Đắk Lắk – Tây Nguyên được thu hoạch khi đạt độ chín từ 85-90%, khoảng 210-220 ngày sau khi đậu quả, với mỗi giống bơ lấy ba quả Sau khi lựa chọn, quả được mã hóa và tiến hành đo 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 hái tại Đắk Lắk – Tây Nguyên sau 210-220 ngày từ khi đậu quả, đạt độ già 85-90% Quá trình thu hoạch đảm bảo quả có kích thước và độ chín đồng đều, sau đó được xếp vào thùng và vận chuyển về phòng thí nghiệm.
Tại phòng thí nghiệm, bơ được bảo quản ở hai nhiệt độ khác nhau: một phần ở 20°C và phần còn lại ở 10°C trong kho lạnh Sau mỗi 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
3.6.1 Xác định hàm lượng chất khô tổng số (Karathanos,1999)
-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
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 chứa dung môi n-hexan với tỷ lệ 1g/60ml để thực hiện quá trình chiết mẫu lần thứ hai 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 N2, 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, với 15 phút lắc một lần Sau đó, ly tâm mẫu ở tốc độ 3500 vòng/phút tại 10°C trong 10 phút Cuối cùng, chuyển dịch trong 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)
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 nghiên cứu dựa vào khả năng tạo phức màu mạnh mẽ của flavonoid với kim loại Nhôm (Al3+) thường được sử dụng trong các khảo sát vì nó là một kim loại tạo phức màu mạnh và an toàn cho sức khỏe.
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 :
Thể tích dung dịch chiết (V) được đo bằng mililit (ml), trong khi độ pha loãng của dịch chiết trước khi phản ứng được ký hiệu là dF Hệ số trong phương trình đường chuẩn Trolox được biểu thị bằng a, và khối lượng mẫu được ghi nhận bằng gam (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:
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 để nguội trong bình hút ẩm trong 45 phút và tiến hành cân Lặp lại quy 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 (%);
Ms: Khối lượng chén và hạt nguyên liệu sau khi đốt (g);
Mc: 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 cho thấy hàm lượng protein duy trì tốt, với mức 2.11% sau 24 ngày Kết quả thống kê cho thấy, mặc dù có sự khác biệt về hàm lượng protein giữa hai nhiệt độ 10°C và 20°C, 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 chứng minh tác dụng tích cực của nó đối với sức khỏe con người Một trong những đặc điểm nổi bật của flavonoid là khả năng chống oxy hóa mạnh mẽ Dựa trên những thông tin này, 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, một trong bốn nhóm chính của hợp chất polyphenol, có trong quả bơ và mang lại nhiều lợi ích như kháng viêm, chống oxi hóa, và bảo vệ tế bào khỏi sự phá hoại của các gốc tự do.
Theo hình 4.12 và kết quả thống kê, hàm lượng polyphenol trong quả bơ ở hai ngưỡng nhiệt độ 10°C và 20°C không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức độ tin cậy 95% Điều này cho thấy hàm lượng polyphenol 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, và hàm lượng polyphenol trong quả bơ Booth 7 kết hợp với các chất dinh dưỡng giúp tăng cường khả năng chống ôxy hóa và chống viêm cho cơ thể Việc duy trì ổn định hàm lượng polyphenol sau thu hoạch sẽ cải thiện chất lượng bảo quản của quả bơ Kết quả nghiên cứu cho thấy, ở hai ngưỡng nhiệt độ 10°C và 20°C, hàm lượng polyphenol trong quả bơ không bị ảnh hưởng đáng kể, cho thấy đây là những điều kiện lý tưởng để bảo quản quả bơ Booth 7.
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 chất quan trọng giúp ngăn chặn hoặc làm chậm quá trình oxy hóa, và thực phẩm chứa chất chống oxy hóa mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe Dựa trên thực tiễn này, chúng tôi 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
Theo hình 4.14 và kết quả xử lý thống kê, hoạt tính kháng oxi hóa trong 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, trong 24 ngày đầu, hoạt tính kháng oxi hóa tăng từ 7,67 (µM/g) lên 13,92 (µM/g), tương ứng với mức tăng gần 82% so với thời điểm 0 ngày bảo quản Đặc biệt, tại 24 ngày bảo quản ở 10°C và 12 ngày ở 20°C, bơ bắt đầu xuất hiện dấu hiệu thịt quả mềm, biểu hiện của sự chín tự nhiên Thời gian từ khi thu hoạch đến khi bơ chín tự nhiên là khoảng thời gian bơ đạt được độ già sinh lý, trong đó một số chỉ tiêu chất lượng trong quả bơ 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
Kết quả từ hình 4.15 cho thấy sự biến đổi hàm lượng chlorophyl a và b của quả bơ Booth 7 không giống 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, trong khi hàm lượng chlorophyl b giảm từ 61,67 (àg/g) xuống 33,79 (àg/g), giảm khoảng 1,8 lần Điều này cho thấy rằng sau khi thu hoạch, quả bơ xanh có hàm lượng chlorophyl cao hơn, nhưng chất sắc tố này rất dễ bị phân hủy trong quá trình bảo quản.
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 sắc tố hữu cơ tự nhiên có mặt trong thực vật, tảo, một số loại nấm và vi khuẩn quang hợp.
Carotenoid có khả năng bảo vệ cơ thể khỏi các tác nhân oxy hóa từ môi trường Nhận thấy những lợi ích sức khỏe mà carotenoid mang lại, chúng tôi đã tiến hành theo dõi hàm lượng của chất này trong quả bơ.
Hình 4.16 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời hạn bảo quản đến hàm lượng carotenoid của bơ Booth 7
Theo hình 4.16 và kết quả thống kê, hàm lượng carotenoid trong quả bơ sau thu hoạch có sự biến đổi khác nhau, chịu ảnh hưởng bởi nhiệt độ bảo quản.
Bảo quản bơ ở nhiệt độ 10°C dẫn đến sự giảm đáng kể hàm lượng carotenoid, từ 78,39 (µg/g) xuống còn 51,65 (µg/g) sau 24 ngày, tương đương gần 1/3 Carotenoid, một sắc tố dễ bị oxi hóa, có thể mất màu trong quá trình chế biến và lưu trữ, đặc biệt khi tiếp xúc lâu với không khí Cuối thời gian bảo quản, vỏ bơ xuất hiện vết đen và thịt bơ bên trong cũng bị nâu hóa, cho thấy sự suy giảm đáng kể hàm lượng carotenoid.