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 các bằng chứng hóa thạch cho thấy các loài tương tự đã phát triển rộng rãi hàng triệu năm trước, nhưng hiện nay chúng chỉ xuất hiện xa về phía bắc, đến California, trong thời điểm khí hậu 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 Geografia" năm 1519 Từ đó, bơ đã được phát tán đến nhiều vùng ở châu Mỹ và các quốc gia khác trên thế giới 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 nhỏ màu xanh-vàng Trái bơ có hình dáng giống quả bầu nước, dài từ 7–20 cm, nặng từ 100g đến 1 kg, có vỏ mỏng và cứng, màu xanh lục đậm hoặc gần như đen khi chín Thịt quả bên trong mềm, màu vàng nhạt và có vị ngọt nhẹ Hột bơ hình trứng, dài 5–6 cm, nằm ở trung tâm quả, có màu nâu đậm và rất cứng Hiện nay, nhiều giống bơ quan trọng đã được lai tạo từ các giống bơ cổ, trong đó các giống bơ thuộc họ Lauracea như Persea drymifolia (Chủng Mexican) và Persea americana Mill (Chủng Guatemalan và West Indian) được sử dụng phổ biến và mang lại hiệu quả kinh tế cao Mỗi chủng bơ có đặc tính riêng, phù hợp với các vùng sinh thái khác nhau.
Từ "bơ" lần đầu tiên xuất hiện trong tiếng Anh trong tài liệu của Hans Sloane vào năm 1696, khi ông liệt kê các loại cây cối ở Jamaica Loại trái cây này được đưa đến Indonesia vào năm 1750, Brazil vào năm 1809, và sau đó lan rộng đến Nam Phi và Úc vào cuối thế kỷ 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 của Mexico và nổi bật với khả năng chịu lạnh tốt Tuy nhiên, nhược điểm của chủng này là quả nhỏ, vỏ mềm và hạt lớn Những giống lai được chọn lọc từ chủng Mexican, như giống Fuerte và Zutano, mang lại giá trị cao với kích thước quả vừa phải và vỏ nhẵn.
Chủng Guatemalan, xuất phát từ vùng cao nguyên Mexico, có khả năng chịu lạnh kém hơn so với chủng Mexican Các giống nổi bật 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 chín Hạt trong quả nhỏ và gắn chặt với thịt, mang lại chất lượng ngon miệng.
Chủng West Indian thích hợp cho các vùng khí hậu nóng, độ cao thấp và độ ẩm không khí cao Quả của chúng thường lớn, có vỏ mỏng nhưng bền, với ngoại hình đẹp mắt Một số giống phổ biến được trồng bao gồm Pollock, Booth và Simmonds.
Các giống bơ ở Việt Nam, được nhập khẩu 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 tại thường được trồng ở những khu vực có độ cao dưới 800m Tuy nhiên, do quá trình gây trồng từ hạt qua nhiều thế hệ, các giống bơ hiện nay không còn giữ nguyên đặc tính của giống gốc, khiến việc xác định tên giống trở nên khó khăn.
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 gồm TA1, TA3, TA5 và Booth 7 đã được công nhận cho sản xuất thử (Trần Khắc Thi, 2018).
Nghiên cứu gần đây 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, 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 để xuất khẩu Đặc biệt, thời điểm thu hoạch bơ Booth diễn ra vào tháng 10 đến tháng 11, muộn hơn khoảng 2 tháng so với các giống bơ địa phương (Trần Khắc Thi, 2018).
Sự thụ phấn ở cây bơ rất đặc biệt và phức tạp, mặc dù hoa của chúng có tính lưỡng tính nhưng nhị và nhụy không chín đồng thời Các nhà thực vật học đã nghiên cứu và phát hiện rằng hàng ngày có hai nhóm cây bơ nở hoa, tạo điều kiện cho quá trình thụ phấn diễn ra hiệu quả hơn.
Nhóm A: Hoa nở một lần vào buổi sáng, lúc này 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, khi 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 nở hoa ngược lại, với hoa nở một lần vào buổi chiều Nhụy của hoa đã chín và sẵn sàng tiếp nhận phấn Sau đó, hoa sẽ cụp lại và khoảng dưới 24 giờ sau, vào buổi sáng hôm sau, hoa sẽ nở lần hai, lúc này nhị đã chín và bắt đầu tung phấn.
2.1.4.1 Các giống bơ trong nước
Giống nội địa là những cây được chọn lọc kỹ lưỡng, nhân giống vô tính bằng 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
Bơ là một loại trái cây đặc biệt, nổi bật với hàm lượng lipid và protein cao, chứa nhiều thành phần dinh dưỡng quan trọng như protein, chất béo, vitamin, khoáng chất, 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 Đặc biệt, một quả bơ cỡ trung bình chứa khoảng 700 calorie và 30 gram chất béo, cùng với hơn 14 loại vitamin và khoáng chất thiết yếu như Vitamin A, C, B1, B2, và Kali Bơ đã được ghi nhận trong sách kỷ lục Guinness là trái cây giàu dinh dưỡng nhất, nhấn mạnh giá trị dinh dưỡng vượt trội của nó.
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 thấp hơn so với nhiều loại trái cây khác Cụ thể, một nửa quả bơ (68 gram) chỉ chứa 0,5 gram đường, bao gồm glucose, fructose và galactose Hơn nữa, trong 100 gram bơ chỉ có 1,8 gram carbohydrat tiêu hóa được Nhờ vào lượng đường thấp, bơ được xem là thực phẩm có chỉ số đường huyết thấp, không làm tăng đáng kể lượng đường trong máu.
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, 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, giúp giảm viêm và hỗ trợ bệnh nhân ung thư Dầu bơ cung cấp chất béo lành mạnh và các 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, một dưỡng chất thiết yếu cho sự hoạt động của tế bào và sự phát triển của mô, đặc biệt quan trọng đối với 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 tăng cường sức khỏe tim mạch, và bơ thực tế chứa nhiều kali hơn cả chuối Đồng, một nguyên tố vi lượng thường bị bỏ qua trong chế độ ăn uống 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 hóa chất thực vật có nhiều trong thực phẩm tự nhiên, nổi bật với đặc tính chống oxy hóa Chúng bảo vệ tế bào khỏi tổn thương do gốc tự do, ngăn ngừa sự thoái hóa mô Polyphenol được phân loại dựa trên số vòng phenol mà chúng chứa.
Hàm lượng polyphenol trong các lớp ngoài của thực vật thường cao hơn so với các 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 dồi dào carotenoid, bao gồm lutein và zeaxanthin, rất cần thiết cho sức khỏe mắt và có khả năng giảm nguy cơ mắc các bệnh về mắt do 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 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 gần vỏ có màu xanh đậm hơn so với phần gần hạt Hiện nay, chlorophyl được ứng dụng rộng rãi trong chăm sóc sức khỏe, là nguyên liệu chính 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 và những lợi ích kinh tế to lớn Việc phát hiện công dụng của cây bơ đã thúc đẩy việc trồng loại cây này tại Việt Nam và trên toàn cầu.
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 đứng thứ 5 trong số 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
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 hiệu quả với bơ 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 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 loại cây cho quả có nhu cầu tiêu thụ cao và ngày càng tăng Trong thập niên 90, 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.
Trên thế giới hiện có hơn 60 quốc gia và vùng lãnh thổ 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 47.926 ha, Châu Âu 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 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 chất lượng, điều chỉnh mật độ trồng, tạo hình, tưới nước, quản lý dinh dưỡng để giảm rụng quả và bảo vệ thực vật (Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, 2015).
2.3.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bơ ở Việt Nam
Bơ được đưa vào Việt Nam từ những năm 1940 bởi người Pháp tại tỉnh Lâm Đồng và hiện nay đã được trồng rộng rãi trên toàn quốc Các vùng trồng bơ chủ yếu tập trung ở miền Trung Tây Nguyên như Gia Lai, Đăk Lăk, Kontum, miền Nam với Đồng Nai và Bà Rịa Vũng Tàu, miền Trung có Quảng Trị, và miền Bắc tại 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 lên tới 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 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 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 Tại Việt Nam, vùng trồng bơ chủ yếu nằm ở các tỉnh phía Bắc như Phú Thọ và Mộc Châu, thu hoạch vào tháng 9-10 Ở miền Trung, Quảng Trị có mùa thu hoạch từ tháng 8-10, còn một số khu vực miền Đông Nam Bộ như huyện Long Khánh và Định Quán thuộc tỉnh Đồng Nai thu hoạch vào tháng 4-5.
Thị trường tiêu thụ bơ trong nước vào tháng 7 và tháng 8 ghi nhận giá thu mua chỉ khoảng 10.000 đ/kg, khi mà bơ chín đồng loạt và hàng trăm tấn cần tiêu thụ mỗi ngày Mặc dù giá thấp trong chính vụ, nhưng vào các thời điểm khác, đặc biệt là vụ bơ muộn từ tháng 10-11, giá có thể tăng cao Trung bình, giá bơ sáp dao động từ 30.000-60.000 đ/kg tại TP.HCM và từ 35.000-40.000 đ/kg tại Hà Nội Theo nghiên cứu của Công ty Fresh Studio Innovation Asia, sản xuất bơ trong nước hiện chưa đủ cung cấp cho thị trường, hàng năm vẫn 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 được trồng chủ yếu ở Tây Nguyên, nơi có độ cao trên 500 m, mang lại năng suất cao và chất lượng tốt, 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 khoảng 300 cây bơ, với sản lượng trung bình mỗi cây đạt 1 tạ quả, tổng sản lượng bơ của Đắk Lắk năm 2016 lên tới 300.000 tấn, mang lại thu nhập cao cho người trồng, lên đến 10 triệu đồng/cây/vụ.
Cây bơ đã trở thành nguồn thu nhập đáng kể cho người dân Mộc Châu (Sơn La) kể từ khi được trồng từ năm 1995, với diện tích hiện tại khoảng 100 ha và năng suất trung bình đạt 39 tấn/ha Mỗi cây bơ có thể cho năng suất từ 1-3 tạ quả, thậm chí có cây đạt tới 5 tạ Với độ cao 1050m và khí hậu ôn hòa, Mộc Châu là nơi lý tưởng cho bơ phát triển Cây bơ ít bị bệnh, chỉ cần chú ý xử lý mối, kiến từ giai đoạn đầu 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 diễn ra từ tháng 7-8 hàng năm, khi độ ẩm cao, giúp cây non phát triển tốt Đến tháng 7 năm sau, bơ sẽ ra hoa và kết quả, với những quả bơ có đặc điểm da căng bóng, cuống ngả vàng, tùy theo giống mà quả chuyển màu xanh vàng hoặc tím đậm khi chín.
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 hái 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 xảy ra.
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, khiến quả bị nhăn và hình thức xấu 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, sự bay hơi nước diễn ra mạnh mẽ ngay khi quả được bảo quản, sau đó giảm dần trong thời gian bảo quản 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 bên ngoài, 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 Do đó, việc duy trì các thông số nhiệt độ và độ ẩm tối ưu là rất quan trọng trong quá trình 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 Đây là hiện tượng không thể tránh khỏi, 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 Trong quá trình bảo quản, màu sắc của quả thường giữ nguyên, tuy nhiên một số quả có thể xuất hiện sắc vàng Khi bảo quản không đúng cách, quả sẽ mất màu xanh và hình thành những đốm nâu ở cuống và thân.
2.4.2 Các biến đổi sinh lý
Quá trình hô hấp là một yếu tố sinh lý quan trọng của quả sau thu hoạch, ảnh hưởng đến khối lượng và chất lượng của quả Khi hô hấp, quả sử dụng chất dinh dưỡng và thải ra năng lượng dưới dạng nhiệt, nước, khí CO2 và đôi khi là rượu, dẫn đến sự giảm khối lượng tự nhiên Nhiệt và độ ẩm sinh ra trong quá trình này làm quả dễ bị thối, đặc biệt là do nấm mốc Quá trình hô hấp đạt cường độ cao nhất khi quả đang chín, với bơ là một ví dụ điển hình khi tốc độ hô hấp tăng nhanh và đồng thời 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, với hàm lượng khí này đạt mức cao nhất khi quả gần chín Ethylene kích thích sự phân giải chlorophyl và thúc đẩy quá trình chín Đặc biệt, bơ - 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, ảnh hưởng lớn đến khả năng bảo quản Pectin giúp quả duy trì cấu trúc cứng, ngăn ngừa sự xâm nhập của vi sinh vật Gluxit, bao gồm đường và tinh bột, là thành phần thay đổi mạnh mẽ trong quá trình bảo quản, với hàm lượng đường giảm dần do hô hấp chuyển hóa thành năng lượng 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 đảm bảo chọn lựa được những quả chín già, tránh mất nước nhanh Nên tránh thu hoạch bơ trong thời tiết nắng nóng hoặc mưa, vì điều này dễ gây 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 là cho quả vào bao đựng hoặc bạt để gom 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, giúp dễ dàng vận chuyển 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 85-90%, khoảng 210-220 ngày sau khi đậu quả Mỗi giống bơ sẽ được chọn 3 quả để tiến hành mã hóa và 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 hoạch tại Đắk Lắk, Tây Nguyên sau 210-220 ngày, đạt độ già 85-90% Những quả này được chọn lọc đồng đều về kích thước và độ chín, sau đó được đóng gói và vận chuyển về phòng thí nghiệm để kiểm tra chất lượng.
Tại phòng thí nghiệm, bơ được bảo quản một phần ở nhiệt độ 20°C và một phần trong kho lạnh ở 10°C Sau mỗi khoảng thời gian nhất định, quả 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 chiết xuất lần 2 Bọc kín bình và để ở nơi 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 việc lắc mỗi 15 phút Sau đó, ly tâm mẫu ở tốc độ 3500 vòng/phút và nhiệt độ 10°C trong 10 phút, rồi 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 các kim loại Nhôm (Al3+) thường được chọn làm đối tượng khảo sát vì nó là kim loại có khả năng 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 :
V là thể tích dung dịch chiết (ml), dF là độ pha loãng của 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:
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 quá trình này cho đến khi trọng lượng 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
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 có khả năng duy trì hàm lượng protein tốt, với mức protein đạt 2.11% sau 24 ngày Kết quả thống kê cho thấy, tại hai ngưỡng nhiệt độ 10°C và 20°C, hàm lượng protein trong quả bơ Booth 7 sau thu hoạch 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 do những nghiên cứu cho thấy chúng có tác dụng lớn đối với sức khỏe con người, đặc biệt là khả năng chống oxy hóa mạnh mẽ Dựa trên điều 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 là một trong bốn nhóm chính của hợp chất polyphenol, có mặt trong quả bơ Chúng mang lại nhiều lợi ích như kháng viêm, chống oxi hóa và bảo vệ tế bào khỏi sự tấn công của các gốc tự do.
Theo hình 4.12 và kết quả phân tích 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 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 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 là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng 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 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 chất 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 đã tiến hành 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 thống kê, 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% Tại 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% Dấu hiệu thịt quả mềm bắt đầu xuất hiện sau 24 ngày bảo quản ở 10°C và 12 ngày ở 20°C, báo hiệu sự chín tự nhiên Quả bơ chỉ chín sau khi được thu hoạch, cho thấy khoảng thời gian từ thu hoạch đến khi chín tự nhiên là thời điểm bơ đạt được độ già sinh lý và 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 hàm lượng chlorophyl a và b của quả bơ Booth 7 có sự biến đổi khác nhau, 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 đương 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 so với thời điểm mới thu hoạch Điều này cho thấy chlorophyl, một thành phần sắc tố dễ bị phân hủy, có xu hướng giảm khi quả bơ được 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 và các sinh vật quang hợp khác như tảo, một số loại nấm và vi khuẩn.
Carotenoid có khả năng chống lại các tác nhân oxy hóa từ môi trường bên ngoài Nhận thấy lợi ích sức khỏe từ carotenoid, chúng tôi đã tiến hành theo dõi hàm lượng 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
Dựa trên hình 4.16 và kết quả phân tích 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.
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 Sự giảm này gần 1/3 so với thời điểm chưa bảo quản, do carotenoid là sắc tố dễ bị oxi hóa, gây mất màu trong quá trình chế biến và lưu trữ Cuối thời gian bảo quản, vỏ bơ xuất hiện vết đen và thịt quả bên trong cũng bị nâu hóa, cho thấy sự suy giảm mạnh mẽ của carotenoid.