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,
Mexico là nơi mà các bằng chứng hóa thạch cho thấy các loài tương tự đã phát triển rộng rãi hàng triệu năm trước, với sự hiện diện kéo dài tới California trong thời điểm thời tiết thuận lợi cho sự phát triển của chúng.
Bơ là cây cận nhiệt đới có nguồn gốc từ Mexico và Trung Mỹ, thuộc họ Lauraceae Dấu vết đầu tiên về cây bơ được ghi nhận bởi nhà địa lý Martin Fernandez De Enciso trong cuốn “Suma De Geograpia” năm 1519 Từ đó, bơ đã được phát tán đến nhiều vùng châu Mỹ và các quốc gia khác Tại Việt Nam, bơ du nhập vào thế kỷ 20.
Cây bơ có chiều cao khoảng 20 mét, với lá dài từ 12–25 cm và hoa màu xanh-vàng, kích thước 5–10 mm Trái bơ có hình dạng giống quả bầu nước, dài 7–20 cm, nặng từ 100g đến 1 kg, vỏ mỏng và cứng, màu xanh lục đậm hoặc gần như đen Khi chín, thịt bơ mềm, màu vàng nhạt và có vị ngọt nhẹ Hột bơ hình trứng, dài 5–6 cm, nằm ở trung tâm, màu nâu đậm và rất cứng Hiện nay, nhiều chủng bơ quan trọng được lai tạo từ giống bơ cổ, với các đặc tính riêng biệt, nhưng những giống bơ thuộc họ Lauracea như Mexican (Persea drymifolia), Guatemalan và West Indian (Persea americana Mill) thường được sử dụng nhiều nhất do hiệu quả kinh tế cao Mỗi chủng bơ có những đặc điểm khác nhau, phù hợp với các vùng sinh thái khác nhau.
Tư liệu cổ nhất ghi nhận từ "bơ" trong tiếng Anh là của Hans Sloane, được viết vào năm 1696 trong một bảng liệt kê cây cối ở Jamaica Loại trái cây này đã được đưa đến Indonesia vào năm 1750, Brazil năm 1809, và sau đó là Nam Phi cùng Úc vào cuối thế kỉ 19, cũng như 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 vùng núi cao Mexico, nổi bật với khả năng chịu lạnh tốt nhất Tuy nhiên, nhược điểm của chủng này là quả nhỏ, vỏ mềm và hạt lớn Những giống lai được chọn lọc từ chủng này, như Fuerte và Zutano, là sự kết hợp giữa Mexican và Guatemalan, sở hữu kích thước quả vừa phải và vỏ nhẵn.
Chủng Guatemalan, có nguồn gốc từ cao nguyên Mexico, ít chịu lạnh hơn chủng Mexican Các giống như Hayes, Hopkins và Hass thường có quả lớn, vỏ dày, thô ráp và sần sùi, với màu sắc từ xanh lục đến nâu đen khi trưởng thành Hạt của loại này nhỏ và gắn chặt với thịt quả, mang lại chất lượng ngon.
Chủng West Indian rất phù hợp với khí hậu nóng, có độ cao thấp và độ ẩm không khí cao Quả của giống này thường lớn, vỏ mỏng nhưng dai, với ngoại hình bắt mắt Những 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 trồng ở độ cao dưới 800m Hiện nay, hầu hết cây bơ trong sản xuất thuộc chủng Guatemalan, West Indian hoặc là những con lai giữa hai chủng này Việc gây trồng từ hạt qua nhiều thế hệ đã làm mất đi những đặc tính giống ban đầu, khiến cho việc đối chiếu với tên giống gốc trở nên khó khăn.
2.1.4 Các giống bơ phổ biến hiện nay ở Việt Nam
Bốn giống bơ được công nhận cho sản xuất thử gồm TA1, TA3, TA5 và Booth 7, theo Quyết định số 242/QĐ-TT-CCN ngày 19/5/2011 của Cục Trồng trọt (Trần Khắc Thi, 2018).
Nghiên cứu gần đây cho thấy giống TA1 và Booth 7 đạt năng suất và chất lượng ổn định tại 4 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 so với chỉ 5% ở giống bơ trong nước và dưới 10% ở giống bơ địa phương Quả bơ Booth không chỉ có hương vị thơm ngon mà còn sở hữu vỏ dày, giúp thời gian bảo quản kéo dài hơn.
Trong vòng 10 ngày, sản phẩm bơ Booth sẽ được chuẩn bị để đáp ứng yêu cầu xuất khẩu Đặc biệt, thời điểm thu hoạch bơ Booth rơi vào tháng 10 đến 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 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 nở hoa cùng lúc.
Nhóm A có hoa nở một lần vào buổi sáng, khi nhụy 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 của một hoa kéo dài hơn 24 giờ.
Nhóm B có đặc điểm hoa nở vào buổi chiều, nhụy đã chín sẵn sàng tiếp nhận phấn Sau đó, hoa cụp lại và khoảng dưới 24 giờ sau, vào sáng hôm sau, hoa lại nở lần hai với nhị chín và phát tán phấn.
2.1.4.1 Các giống bơ trong nước
Thành phần hóa học và công dụng của quả bơ
2.2.1 Thành phần hóa học trong quả bơ
Bơ là một loại trái cây đặc biệt với hàm lượng lipid và protein cao, chứa các thành phần hóa học chính như protein, chất béo, vitamin, khoáng chất, muối, đường trong carbohydrates và nước Giá trị calo của bơ cao gấp ba lần chuối và tương đương 50% một miếng thịt bò bít tết.
Quả bơ là một trong những trái cây bổ dưỡng nhất thế giới, cung cấp từ 150 đến 300 calo trên 100gr và được ghi nhận trong sách kỷ lục thế giới Guinness Một quả bơ cỡ trung bình chứa khoảng 700 calorie và 30 gram chất béo, đồng thời cung cấp hơn 14 loại vitamin và khoáng chất, bao gồm Vitamin A (1230 IU), Vitamin C (15.9 mg), Vitamin B1 (0.2 mg) và Vitamin B2.
0.25mg, Niacin 3.9mg, Folate 124.6mg, Vitamin B5 1.95mg, Vitamin B6
0.56mg, và một số loại vitamin khác với lượng nhỏ, lượng nhỏ selen, mangan, đồng, kẽm), chất khoáng (Kali 1204mg, Phốt-pho 82.4mg, Magie 78.4mg, Canxi
22mg, Natri 20mg, Sắt 2mg).
Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng của bơ có trong 100g bơ ăn được
Thông tin dinh dưỡng cơ bản
Bơ là loại trái cây có hàm lượng đường rất thấp so với các loại trái cây khác, với chỉ 0,5 gram đường trong một nửa quả bơ (68 gram) Trong 100 gram bơ, chỉ có 1,8 gram carbohydrat tiêu hóa được Nhờ vào chỉ số đường huyết thấp, bơ không gây ảnh hưởng đáng kể đến lượng đường trong máu.
Bơ chứa đến 79% carbohydrate là 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, cung cấp dinh dưỡng cho 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 trong dầu ô liu Axit oleic không chỉ giúp giảm viêm mà còn có lợi cho bệnh nhân ung thư Dầu bơ cung cấp nguồn 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.
Bơ là nguồn cung cấp folate (B9) dồi dào, một dưỡng chất thiết yếu cho sự hoạt động của tế bào và tăng trưởng mô, đặc biệt quan trọng 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 khoẻ tim mạch, và bơ thực tế chứa nhiều kali hơn cả chuối Đồng, một nguyên tố vi lượng thường bị xem nhẹ trong chế độ ăn của người phương Tây, nếu hấp thụ không đủ có thể gây hại cho sức khoẻ 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 có trong nhiều nguồn thực phẩm tự nhiên, nổi bật với đặc tính chống oxy hóa Những chất chống oxy hóa này giúp bảo vệ tế bào khỏi tổn thương do gốc tự do, ngăn ngừa sự thoái hóa mô Polyphenol được phân loại thành các loại khác nhau dựa trên số vòng phenol mà chúng có.
Hàm lượng polyphenol trong các lớp ngoài của thực vật thường cao hơn so với lớp bên trong, với nhóm polyphenol nổi bật nhất là flavonoid Flavonoid nổi tiếng với các đặc tính chống viêm và chống oxy hóa.
Bơ là nguồn giàu carotenoid, đặc biệt là lutein và zeaxanthin, có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ sức khỏe mắt và 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 là nguồn giàu chất chống oxy hoá carotenoid, và việc kết hợp bơ với chất béo giúp cơ thể hấp thụ các chất này tốt hơn Với hàm lượng chất béo cao, bơ tối ưu hóa khả năng hấp thụ carotenoid, mang lại lợi ích sức khỏe đáng kể.
Chlorophyl, hay còn gọi là chất diệp lục, 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 chủ yếu được ứng dụng trong chăm sóc sức khỏe, là nguyên liệu cho thực phẩm chức năng và sản phẩm bổ sung, giúp thải độc, tăng cường sức đề kháng và phòng chống 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 trái ăn được Loại cây này không chỉ mang lại nhiều công dụng và lợi ích tuyệt vời mà còn có giá trị kinh tế lớn cho Việt Nam và 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 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 loại cây nhiệt đới về sản lượng.
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
Cam 40 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).
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 loại cây cho quả có nhu cầu tiêu dùng cao và ngày càng gia tăng Trong thập niên 90, tiêu thụ quả bơ bình quân đầu người trên toàn cầu đã tăng từ 376g lên 381g mỗi năm, phản ánh sự gia tăng nhu cầu 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 đạt 436.280 ha 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
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 vượt trội hơn Mục tiêu toàn cầu trong ngành trồng bơ là nâng cao năng suất lên trên 30 tấn/ha thông qua các biện pháp như lựa chọn giống và gốc ghép tốt, điều chỉnh mật độ trồng, tạo hình cây, tưới nước hợp lý, 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 phát triển rộng rãi trên toàn quốc Các khu vực trồng bơ chủ yếu tập trung ở miền Trung Tây Nguyên như Gia Lai, Đăk Lăk, Kontum, miền Nam tại Đồng Nai và Bà Rịa Vũng Tàu, miền Trung có Quảng Trị, và miền Bắc như Phú Thọ, Mộc Châu.
Bơ hiện đang trở thành 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 lên tới 7.892ha Nông dân trong khu vực đang tích cực mở rộng diện tích trồng bơ, đặc biệt là trồng xen trong các vườn cà phê và hồ tiêu, mang lại năng suất và chất lượng 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 thuộc vào giống và địa phương, với thời gian 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 Các tỉnh phía Bắc như Phú Thọ và Mộc Châu thu hoạch bơ vào tháng 9-10, trong khi miền Trung, như Quảng Trị, thu hoạch từ tháng 8-10 Ở miền Đông Nam Bộ, huyện Long Khánh và Định Quán của tỉnh Đồng Nai có mùa thu hoạch vào tháng 4-5.
Vào tháng 7 và tháng 8, giá thu mua bơ chỉ khoảng 10.000 đ/kg do mùa vụ bơ chín đồng loạt, với hàng trăm tấn bơ cần tiêu thụ mỗi ngày Tuy nhiên, ngoài chính vụ, đặc biệt là vào vụ bơ muộn vào tháng 10-11, giá bơ thường tăng cao đáng kể.
Giá bơ sáp hiện nay dao động từ 30.000-60.000 đ/kg tại TP.HCM và từ 35.000-40.000 đ/kg tại Hà Nội Theo một nghiên cứu của Công ty Fresh Studio Innovation Asia (Hà Lan) về chuỗi giá trị bơ tại Đăk Lăk, sản xuất bơ trong nước chưa đủ đáp ứng nhu cầu thị trường, với khoảng 100 ngàn tấn quả tươi thiếu hụt hàng năm, đặc biệt là ở các tỉnh phía Bắc có nhu cầu lớn.
Tại Việt Nam, cây bơ sinh trưởng tốt ở Tây Nguyên với độ cao trên 500 m, cho năng suất cao và chất lượng ngon, trở thành đặc sản của vùng Tỉnh Đắk Lắk đã trồng hơn 20.000 ha bơ tính đến tháng 6/2016, trong đó hơn 8.000 ha bơ trên 5 năm tuổi đã cho thu hoạch Mỗi ha có thể trồng 300 cây bơ, trung bình mỗi cây cho 1 tạ quả, dẫn đến sản lượng bơ năm 2016 của Đắk Lắk đạt 300.000 tấn, với thu nhập từ bán quả bơ có thể lên đến 10 triệu đồng/cây/vụ.
Cây bơ đã trở thành nguồn thu nhập quan trọng cho người dân Mộc Châu, Sơn La, với khoảng 100 ha được trồng từ năm 1995 và năng suất bình quân đạt 39 tấn/ha Mỗi cây bơ có thể cho từ 1-3 tạ quả, thậm chí lên đến 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 chỉ cần xử lý mối, kiến từ giai đoạn xuống phân Thời gian thu hoạch là 4-5 năm cho cây gieo hạt và 2-3 năm cho cây chiết ghép Mùa trồng diễn ra từ tháng 7-8 hàng năm, khi độ ẩm cao, giúp cây non phát triển tốt Đến tháng 7 năm sau, bơ bắt đầu ra hoa và có thể thu hoạch khi quả đạt tiêu chuẩn với vỏ căng bóng và cuống hơi ngả vàng, tùy thuộc vào giống mà quả có màu xanh vàng hoặc tím đậm.
Những biến đổi chính trong quá trình bảo quản quả
Quả bơ, giống như các loại trái cây khác, vẫn tiếp tục hoạt động sống và diễn ra nhiều biến đổi sinh lý, sinh hóa sau khi thu hoạch Trong quá trình bảo quản, quả bơ trải qua các quá trình như hô hấp, sản sinh ethylene, sinh nhiệt, bay hơi, giảm khối lượng và thay đổi thành phần hóa học.
2.4.1 Các biến đổi vật lý
Sự thoát hơi nước ở quả sau khi tách khỏi cây dẫn đến mất nước tự nhiên, làm quả nhăn héo và xấu hình thức Mức độ bay hơi nước phụ thuộc vào điều kiện bảo quản, độ ẩm môi trường, phương pháp bao gói và đặc điểm của quả như vỏ dày, độ chín và mức độ bầm dập Thông thường, quá trình bay hơi nước diễn ra mạnh mẽ khi bơ được bảo quản, sau đó tốc độ bay hơi giảm 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,
Trong quá trình bảo quản, 2/3 lượng nhiệt được thải ra môi trường, trong khi 1/3 còn lại hỗ trợ 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 Do đó, việc duy trì các thông số nhiệt độ và độ ẩm tối ưu là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng và an toàn trong bảo quản.
Hao hụt khối lượng tự nhiên xảy ra khi nước bay hơi trong quá trình bảo quản, dẫn đến giảm khối lượng và tổn thất chất dinh dưỡng của quả Điều này là không thể tránh khỏi và phụ thuộc vào nhiều yếu tố như 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, tuy nhiên, một số quả có thể xuất hiện sắc vàng Ngược lại, nếu bảo quản không tốt, quả sẽ mất màu xanh và xuất hiện 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, làm giảm khối lượng tự nhiên do 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 khiến quả dễ bị thối, đặc biệt là nấm mốc Quá trình hô hấp đạt cường độ cao nhất khi quả đang chín, như ở bơ, nơi tốc độ hô hấp tăng nhanh và trùng với sự chín của quả 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, và khi quả gần chín, hàm lượng ethylene đạt mức cao nhất Khí ethylene đóng vai trò quan trọng trong việc kích thích sự phân giải chlorophyl và thúc đẩy quá trình chín của quả, đặc biệt là ở quả bơ.
Quả 15 hấp đột biến sản sinh nhiều ethylene hơn trong quá trình chín so với các loại quả khác Sự gia tăng ethylene là yếu tố khởi 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 Pectin giúp tạo cấu trúc cứng cho quả, ngăn ngừa sự xâm nhập của vi sinh vật Gluxit, bao gồm đường và tinh bột, là thành phần chính thay đổi trong quá trình bảo quản Khi quả đã chín, đường được tiêu thụ trong hô hấp để tạo năng lượng, dẫn đến sự giảm hàm lượng đường theo thời gian Mức độ chín của quả cũng ảnh hưởng đến sự thay đổi của 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 của Học viện Nông nghiệp Việt Nam.
Đối tượng nghiên cứu
Bảng 3.1 Các giống bơ được khảo sát
2 Bơ sáp dài cổ chai
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.
Thời gian thu hoạch bơ lý tưởng là từ 7-9 giờ sáng hoặc 3-5 giờ chiều, giúp dễ dàng chọn lựa những quả bơ chín già và hạn chế tình trạng mất nước Nên tránh thu hoạch bơ trong thời tiết nắng nóng hoặc mưa để giảm nguy cơ hư hỏng cho 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 túi nhỏ và chuyển xuống dưới, tiếp theo cho quả vào bao đựng hoặc bạt để 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 việc vận chuyển dễ dàng hơn và giảm thiệt hại trong quá trình di 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 hái khi đạt độ chín từ 85-90%, khoảng 210-220 ngày sau khi đậu quả Mỗi giống bơ được lấy 3 quả, sau đó quả được lựa chọn và mã hóa Tiếp theo, 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 sẽ được đo lường.
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 sau khoảng 210-220 ngày, với độ chín từ 85-90% Những quả bơ này được lựa chọn kỹ lưỡng về kích thước và độ chín, sau đó được đóng gói 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 trong phòng và một phần ở 10°C trong kho lạnh Sau mỗi khoảng thời gian, các mẫu 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:
X(%) 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 đã được sấy khô đến khối lượng không đổi trong 30 phút Lấy 0.25g mẫu bơ đã được sấy đông khô cho vào túi giấy lọc, sau đó gấp kín đầu túi để giữ cho mẫu không bị rò rỉ 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.
Sau đó, cho mẫu vào bình tam giác đã chứa dung môi n-hexan với tỷ lệ 1g/60ml để thực hiện quá trình chiết lần 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 nhiệt độ 60°C trong 90 phút, thực hiện lắc mỗi 15 phút Sau đó, ly tâm mẫu ở tốc độ 3500 vòng/phút tại 10°C trong 10 phút và thu thập 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)
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
Nguyên tắc nghiên cứu dựa vào khả năng tạo phức màu mạnh mẽ của flavonoid với các kim loại Nhôm (Al3+) thường được lựa chọn để khảo sát do tính chất tạo phức màu mạnh và độ an toàn, không độc hại của nó.
Chiết mẫu: Tương tự như đối với Polyphenol
Tiến hành: Hút 1000microL dịch chiết
Thêm 500 microL dung môi và 4000 microL nước cất vào hỗn hợp Tiếp theo, cho 300 microL NaNO2 vào và lắc đều trong 5 phút để phản ứng Sau đó, thêm 300 microL AlCl3 10% và 2000 microL NaOH 1M, để yên trong 15 phút trước khi 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 của dịch chiết trước khi 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:
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 Lặp lại quy trình này cho đến khi trọng lượng đạt được ổn định.
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
H L pr ot ei n tổ ng s ố (% )
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 nhiệt độ 10ºC duy trì hàm lượng protein tốt, với mức protein đạt 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 từ cộng đồng nghiên cứu nhờ vào những lợi ích sức khỏe đáng kể mà nó mang lại, đặc biệt là khả năng chống oxy hóa mạnh mẽ Vì lý do đó, chúng tôi đã tiến hành theo dõi hàm lượng flavonoid có trong bơ Booth7.
H L Fl av on oi d( m gC A E/ g)
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 mang lại nhiều lợi ích như kháng viêm và chống oxi hóa, giúp bảo vệ tế bào khỏi sự tấn công của các gốc tự do.
Kết quả từ hình 4.12 cho thấy 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 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
H L po ly ph en ol s (m gG A E/ g)
Hình 4.13 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời hạn bảo quản đến hàm lượng
Polyphenol là một hợp chất có khả năng chống oxi hóa vô cùng hiệu quả.
Hàm lượng polyphenol trong quả bơ, kết hợp với các chất dinh dưỡng, giúp nâng cao khả năng chống ôxy hóa và chống viêm của cơ thể Đặc biệt, hàm lượng polyphenol trong quả bơ Booth 7 sau thu hoạch càng được duy trì ổn định thì chất lượng bảo quản càng tốt Kết quả thống kê cho thấy ở hai ngưỡng nhiệt độ 10°C và
Hàm lượng polyphenol trong quả bơ được duy trì ổn định ở nhiệt độ 20°C mà không bị ảnh hưởng đáng kể Do đó, hai ngưỡng nhiệt độ này là lý tưởng để bảo vệ và giữ nguyên hàm lượng polyphenol trong quả bơ.
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, mang lại lợi ích sức khỏe đáng kể Thực phẩm chứa chất chống oxy hóa, như bơ, có tác dụng tích cực đối với sức khỏe Do đó, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu để theo dõi hoạt tính kháng oxy hóa của bơ trong quá trình bảo quản.
H oạ t t nh k hỏ ng o xh (à M /g )
Hình 4.14 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời hạn bảo quản đến hoạt tính kháng oxi hóa của bơ Booth7
Từ hình 4.14 và kết quả thống kê, chúng tôi nhận thấy rằng 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% Ở 10°C, sau 24 ngày, hoạt tính kháng oxi hóa đạt mức cao nhất, tăng từ 7,67 (µM/g) lên 13,92 (µM/g), tương ứng với mức tăng gần 82% so với thời điểm ban đầu Tại thời điểm 24 ngày bảo quản ở 10°C và 12 ngày ở 20°C, bơ bắt đầu xuất hiện dấu hiệu thịt quả mềm, cho thấy sự chín tự nhiên Quả bơ chỉ chín sau thu hoạch, khi được tách ra khỏi cây mẹ.
Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời hạn bảo quản đến hàm lượng Chlorophyll của bơ Booth 7
H àm lư ợ n g C h lo ro p h yl l ( à g /g ) 140
Hình 4.15 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời hạn bảo quản đến hàm lượng chlorophyll của bơ Booth 7
Kết quả phân tích cho thấy 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 còn 68,40 àg/g, tương đương với mức giảm gần 1,6 lần Tương tự, hàm lượng chlorophyl b cũng giảm từ 61,67 àg/g xuống còn 33,79 àg/g, giảm khoảng 1,8 lần so với thời điểm mới thu hoạch Điều này cho thấy rằng quả bơ xanh có hàm lượng chlorophyl cao hơn, nhưng 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 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.
H àm lư ợ n g C ar o te n o id ( à g /g )
Hình 4.16 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời hạn bảo quản đến hàm lượng carotenoid của bơ Booth 7
Dựa vào hình 4.16 và kết quả xử lý thống kê, chúng tôi nhận thấy rằng hàm lượng carotenoid trong quả bơ biến đổi không đồng nhất và bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ bảo quản sau thu hoạch.
Bơ được bảo quản ở nhiệt độ 10°C cho thấy sự giảm đáng kể hàm lượng carotenoid, từ 78,39 (àg/g) xuống còn 51,65 (àg/g) sau 24 ngày, tương đương với mức giảm gần 1/3 Carotenoid, một thành phần sắc tố dễ bị oxi hóa, dẫn đến mất màu trong quá trình bảo quản và tiếp xúc với không khí Cuối thời gian bảo quản, vỏ bơ xuất hiện vết đen và thịt bên trong cũng bị nâu hóa, cho thấy sự suy giảm rõ rệt về hàm lượng carotenoid.