Tổng quan xu hướng tận dụng vỏ thanh long hiện nay

Chia sẻ: Ngũ Nguyệt Thiên | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

36
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài tổng quan này giúp khái quát về các thành phần dinh dưỡng và lợi ích của vỏ thanh long. Ngoài ra, các nghiên cứu khoa học về ứng dụng của vỏ thanh long nhằm nâng cao giá trị kinh tế cho trái thanh long và hạn chế lượng chất thải trong quá trình chế biến cũng được đề cập đến trong bài. Mời các bạn tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tổng quan xu hướng tận dụng vỏ thanh long hiện nay

TỔNG QUAN XU HƯỚNG TẬN DỤNG VỎ THANH LONG HIỆN NAY Dương Anh Tân, Nguyễn Thị Thúy An Viện Khoa học Ứng dụng HUTECH, Trường Đại học Công nghệ TP. Hồ Chí Minh GVHD: ThS. Trương Thị Phương Khanh TÓM TẮT Vỏ thanh long, nguồn phụ phẩm rẻ tiền và dễ tìm, có hàm lượng chất dinh dưỡng cao với tiềm năng được sử dụng làm nguyên liệu thô trong ngành công nghiệp thực phẩm. Tuy nhiên, vỏ thanh long có thời gian bảo quản ngắn và thường bị vứt đi, do đó vỏ thanh long đang bị lãng phí. Bài tổng quan này giúp khái quát về các thành phần dinh dưỡng và lợi ích của vỏ thanh long. Ngoài ra, các nghiên cứu khoa học về ứng dụng của vỏ thanh long nhằm nâng cao giá trị kinh tế cho trái thanh long và hạn chế lượng chất thải trong quá trình chế biến cũng được đề cập đến trong bài. Bên cạnh đó, do xu hướng của thực phẩm, khả năng sử dụng vỏ thanh long để chế biến, trích ly pectin hay trích ly màu betacyanin cũng được nêu ra trong một số các nghiên cứu cụ thể. Từ khóa: Betacyanin, high methôxyl pectin, low methôxyl pectin, pectin, sấy khô, thanh long. 1 GIỚI THIỆU Thanh long (Hylocereus polyrhizus) là một loại cây trồng nhiệt đới có thể trồng được ở các vùng như Đông Nam Á, Trung và Nam Mỹ. Thanh long (Hylocereus) là tên của một vài chi thuộc họ xương rồng có thân dài màu xanh lục có gai ở rìa. Trái cây thanh long chứa lượng vitamin C cao và chất xơ hòa tan trong nước (Ruzainah et al. 2009). Vảy trên bề mặt của thanh long cho nó có vẻ ngoài giống như vảy rồng (Hoa et al., 2006). Năm 2019, ở Việt Nam sản lượng đạt 1,2 triệu tấn trên 50000 ha (Dương Châu .2020). Trái cây thường có màu đỏ và cùi có màu đỏ tím với nhiều hạt nhỏ, mềm (Nerd et al., 1999). Vỏ thanh long chiếm 10 - 15% khối lượng của trái. Thành phần hóa học của vỏ gồm chất xơ, chứa 69 g/100 g vỏ khô (Jamilah et al., 2011), pectin, betacyanin, hợp chất chống ôxy hóa, vitamin C. Vỏ chủ yếu là chất thải sau khi sử dụng phần ruột thanh long và thường bị loại bỏ có thể gây ra một vấn đề môi trường, đặc biệt là ô nhiễm nguồn nước. Như vậy, ngoài việc ăn trực tiếp, vỏ có thể được sử dụng trong sản xuất pectin hoặc màu betacyanin, do đó sẽ giúp tăng lợi nhuận tiềm năng cho công nghiệp chế biến thanh long. Hình 1: Quả thanh long 375
2 TRÍCH LY PECTIN Pectin là este đã methyl hóa của polygalacturonic axit có chứa axit α-D-galacturonic 1,4 liên kết dư lượng (Levigne et al., 2002). Nó thường được tìm thấy trong thành tế bào và lamellae giữa của thực vật bậc cao. Các polysacarit này bao gồm 300-1.000 chuỗi đơn vị axit galacturonic (Yeoh et al., 2008). Pectin là chất kết cấu và chất ổn định. Được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm như chất làm đặc, chất nhũ hóa. Pectin thường được thêm vào mứt và thạch như một tác nhân keo hoặc được sử dụng như một chất béo thay thế trong phết kem, salad. Về mặt dinh dưỡng, pectin đã được chứng minh là hạ huyết áp nồng độ cholesterol và cholesterol lipoprotein mật độ thấp phân số, có lợi cho sức khỏe con người (Liu et al., 2006). Theo FAO (1969), pectin được coi là một phụ gia an toàn có thể được sử dụng hàng ngày. Pectin thương mại chiết xuất chủ yếu từ vỏ cam, quýt và ưởi, táo sử dụng phương pháp chiết xuất axit với năng suất khoảng 25 và 12% pectin. Củ cải đường và hướng dương năng suất từ 10 đến 20% pectin (Miyamoto & Trường 1992). Nhu cầu pectin trên thị trường thế giới ngày càng tăng vượt quá 30.000 tấn mỗi năm (Yeoh et al., 2008). Đến nay, không ít nghiên cứu đã được thực hiện về việc chiết xuất pectin từ thanh long. 2.1 Low methôxyl pectin Năng suất của pectin thanh long chiết xuất khác nhau từ 14,96 đến 20,14% vỏ khô, tùy thuộc vào điều kiện trích ly. Năng suất pectin, độ ẩm và hàm lượng tro của pectin thanh long được trích ly trong các điều kiện khác nhau được trình bày trong Bảng 1. Năng suất pectin cao nhất là 20,14 ± 0,43%, thu được từ việc sử dụng amoni oxalate/axit oxalic. Amoni oxalate là một chất chelating canxi hỗ trợ giải phóng pectin từ thành tế bào (Yeoh et al., 2008). Việc chiết bằng nước khử ion giúp thu nhận 15,37 ± 0,44% pectin, trong khi đó chiết bằng HCl 0,03 M đã thu được 14,96 ± 0,36% pectin. Không có sự khác biệt giữa sản lượng chiết xuất bằng axit và nước. Tùy thuộc vào mức độ este hóa (DE), pectin thanh long được sản xuất trong nghiên cứu này có thể được phân loại là pectin methôxyl thấp (LMP) vì nó có % DE thấp hơn 50% và hàm lượng methôxyl trong khoảng 0,5 - 7,0%. Các loại pectin LMP có thể tạo thành gel. Do đó, với các điều kiện trích ly khác nhau có thể tác động lớn đến năng suất khai thác và tính chất hóa lý của pectin nhưng không làm khác biệt đáng kể trong cấu trúc pectin. Bảng 1: Sản lượng chiết xuất (% vỏ khô), độ ẩm và hàm lượng tro cho thanh long (Hylocereus polyrhizus) Amoni oxalate/oxalic HCl 0,03 M Nước khử ion Năng suất của pectin, % 20,14 ± 0,43a 20,14 ± 0,43a 20,14 ± 0,43a Độ ẩm, % 11,19 ± 0,25a 11,19 ± 0,25a 11,19 ± 0,25a Hàm lượng tro, % 6,88 ± 0,42b 6,88 ± 0,42b 6,88 ± 0,42b a,b Giá trị trung bình từ phép đo ba lần ± độ lệch chuẩn. Các giá trị với các ký tự khác nhau trong cùng một hàng là khác nhau đáng kể (p
2.2 High methôxyl pectin Pectin từ các phần khác nhau của vỏ thanh long (Hylocereus polyrhizus) được chiết xuất bằng cách sử dụng axit citric 1%. Năng suất cao nhất pectin (26,38% trên cơ sở trọng lượng khô) được lấy từ lớp tươi bên trong của vỏ khi khai thác được thực hiện ở nhiệt độ 73 oC, thời gian 67 phút, pH 2,03 và lấy mẫu thành axit citric tỷ lệ 1: 4 (w/v). Pectin cũng chứng minh mức độ ester hóa cao nhất (63,74%) khi so với pectin từ các phần khác của vỏ thanh long được nghiên cứu trong nghiên cứu này. Các mức độ tính ester hóa đã xác nhận rằng pectin chiết xuất là pectin methôxyl cao. Chiết xuất được thực hiện bằng cách sử dụng các dạng bên trong của lớp vỏ thanh long khô và tươi (IPD và IPF). Hiệu suất khi IPF được sử dụng là cao nhất (26,38%) so với WPD, WPF, IPD. WPD (Whole Peel Dry): toàn bộ vỏ (sấy khô); WPF (Whole Peel Fresh): toàn bộ vỏ (tươi ; IPD (Inner layer Peel Dry): lớp vỏ bên trong (khô); IPF (Inner layer Peel Fresh): lớp vỏ bên trong (tươi . Ngoài ra, sản lượng pectin được tìm thấy trong nghiên cứu này (IPF) là cao nhất khi so sánh với vỏ trái chanh dây (14,80% sử dụng axit hydrochloric), vỏ táo (14,55% sử dụng axit hydrochloric) theo báo cáo của Kulkarni & Vijayanand (2010), Kumar & Chauhan (2010). Các đặc tính hóa lý của pectin vỏ thanh long tương đương với pectin thương mại ngoại trừ độ nhớt. Tuy nhiên, pectin vỏ thanh long có thể được sử dụng như một thành phần chức năng trong thực phẩm có độ nhớt thấp. 3 TRÍCH LY BETACYANIN Màu thực phẩm (tự nhiên) được công nhận là sản phẩm hữu cơ được quan tâm từ người tiêu dùng có ý thức về sức khỏe và các nhà nghiên cứu (Griffiths, 2005). Những chất màu này được lấy từ nguồn tự nhiên bằng cách chiết xuất dung môi (Sajilata & Singhal, 2006). Tuy nhiên, độ hấp thụ mol cao chỉ số của betacyanin và tiềm năng của chúng là chất tạo màu tương đương với chất màu tổng hợp (Strack et al., 2003). Betacyanin có trong thanh long có thể được thu nhận đơn giản bằng cách sử dụng nước nóng ở 100 oC trong 5 phút với pH = 5 để thu được hàm lượng sắc tố cao (Harivaindaran et al., 2008). Bảng 2: Một số tính chất lý hoá của của vỏ và thịt trái thanh long Đặc điểm Bột thịt trắng Vỏ thịt trắng Bột thịt đỏ Vỏ thịt đỏ Vitamin C (m /100 g) 9.52 ± 0.27d 15.68 ± 0.74c 24.57 ± 0.50b 34.50 ± 0.72a Độ hòa tan trong nước(g/100g 81.29 ± 0.66a 15.15 ± 0.56c 75.00 ± 0.68b 10.19 ± 0.77d Hấp thụ nước (g gel/g 0.91 ± 0.13c 8.92 ± 0.32b 1.39 ± 0.04c 10.51 ± 0.70a Betacyanin (mg /100 g) Không phát hiện 185.52 ± 0.15c 224.98 ±0.07b 360.14 ±0.54a L* (nhẹ) 84.65 ± 0.14a 28.69 ± 0.50c 40.14 ± 0.37b 21.65 ± 0.42d a* (đỏ) 1.41 ± 0.06c 35.88 ± 0.72a 19.46 ± 0.43b 34.64 ± 0.43a b* (vàng) 10.83 ± 0.80a -5.24 ± 0.37b -8.23 ± 0.21c -8.52 ± 0.36c Các giá trị thể hiện trong bảng là trung bình ± SD (N = 3) dựa theo khối lượng chất khô nguyên liệu. 377
Các ký tự với các chữ cái khác nhau trong cùng một hàng khác nhau đáng kể ở một xác suất (p
[3] FAO (1969) Nutrition meetings of the FAO, pp. 133.Food Chemical Codex (1996) IV monographs. pp. 283.Washington DC: National Academy Press. [4] Griffiths JC (2005) Coloring Foods & Beverages.Food Technology, 59, 38-44. [5] Harivaindaran KV, Rebecca OPS and Chandran S (2008) Study of optimal temperature,pH and stability of dragon fruit (Hylocereus polyrhizus) peel for use as potential natural colorants. Pakistan Journal of Biological Sciences 11: 2259-2263. [6] Hoa TT, Clark CJ, Waddell BC & Woolf AB (2006) Postharvest quality of Dragon fruit (Hylocereus undatus) following disinfesting hot air treatments. Postharvest Biology and Technology 41: 62-69. [7] Jamilah B, Shu CE, Kharidah M, Dzulkifly MA, and Noranizan A (2011) Physico-chemical characteristics of red pitaya (Hylocereus polyrhizus) peel. International Food Research Journal 18: 279-286. [8] Kulkarni SG, & Vijayanand P (2010) Effect of extraction conditions on the quality characteristics of pectin from passion fruit peel (Passiflora edulis f. flavicarpa L.). LWT - Food Science and Technology, 43, 1026-1031. [9] Kumar A, & Chauhan, GS. (2010). Extraction and characterization of pectin from apple pomace and its evaluation as lipase (steapsin) inhibitor. Carbohydrate Polymers, 82, 454- 459. [10] Levigne S., Ralet MC. & Thibault JF (2002) Characterisation of pectins extracted from fresh sugar beet under different conditions using an experimental design. Carbohydrate Polymers 49: 145-153. [11] Liu Y, Shi J & Langrish TAG (2006) Water-based extraction of pectin from flavedo and albedo of orange peels. Chemical Engineering Journal 120: 203-209. [12] Miyamoto A & Chang KC (1992) Extraction and physicochemical characterization of pectins from sunflower head residue. Can. Inst. Food Technol 57: 1439-1445. [13] Nerd A, Gutman F & Mizrahi Y (1999) Ripening and postharvest behaviour of fruits of two Hylocereus species (Cactaceae). Postharvest Biology and Technology 17: 39-45. [14] Ruzainah A Jaafar , Ahmad RBA Rahman , Nor ZC Mahmod & Vasudevan R (2009) Proximate Analysis of Dragon Fruit (Hylecereus polyhizus). American Journal of Applied Sciences 6: 1341-1346. 1.Cheah, L.S. & Wan, M. Zulkarnain. 2008. Status of pitaya cultivation in Malaysia (ed. D.O. Agriculture), Putrajaya. FAO. 1969. Nutrition meetings of the FAO, pp. 133. [15] Sajilata MG & Singhal RS (2006) Isolation and stabilisation of natural pigments for food applications. Stewart Post-harvest Solutions, 5(11), 1-29. 379
[16] Strack D, Vogt T & Schliemann W (2003) Recent advances in betalain research. Phytochemistry, 62, 247–269. [17] Yeoh S, Shi J & Langrish TAG (2008) Comparisons between different techniques for water- based extraction of pectin from orange peels. Desalination 218: 229-237. 380