Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình sấy đến chất lượng bột phụ phẩm lá cải thảo

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật nghiên cứu công nghệ thực phẩm khảo sát ảnh hưởng của quá trình sấy đến chất lượng của bột phụ phẩm lá ngoài, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên nhân,

• Tác giả: Ngô Minh Thắng
• Người hướng dẫn: PGS. TS Trần Thị Thu Trà
• Trường học: Đại học Bách Khoa
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm
• Đề tài: Khảo Sát Ảnh Hưởng Của Quá Trình Sấy Đến Chất Lượng Của Bột Phụ Phẩm Lá Ngoài Cải Thảo
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. Giới thiệu chung về phụ phẩm lá ngoài cải thảo
• 1.2. Nguồn gốc cải thảo
• 1.3. Phân bố và thu hoạch
• 1.4. Phụ phẩm lá ngoài bắp cải thảo
• 1.5. Ứng dụng phụ phẩm lá ngoài bắp cải thảo trong sản xuất thực phẩm
• 1.6. Ứng dụng phụ phẩm lá ngoài cải thảo để sản xuất thực phẩm
• 1.7. Ảnh hưởng của quá trình xử lý, chế biến đến hoạt chất sinh học
• 1.8. Tổng quan quá trình sấy
• 1.8.1. Khái niệm quá trình sấy
• 1.8.2. Sự biến đổi nguyên liệu trong quá trình sấy
• 1.9. Những điểm mới của đề tài
• 2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Nguyên liệu phụ phẩm lá ngoài cải thảo
• 2.2. Nội dung nghiên cứu
• 2.2.1. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình sấy theo thời gian
• 2.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ gió đến quá trình sấy theo thời gian
• 2.2.3. Đánh giá chất lượng bột phụ phẩm LNCT
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.4. Xử lý số liệu
• 2.4.1. Phân tích phương sai ANOVA
• 2.4.2. Tính toán thông số nhiệt động lực học
• 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 3.1. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình sấy theo thời gian
• 3.1.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến độ ẩm của sản phẩm
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Ảnh hưởng của quá trình sấy đến chất lượng bột phụ phẩm lá cải thảo

Nghiên cứu này khảo sát quá trình sấy và chất lượng bột từ phụ phẩm lá cải thảo với mục tiêu xác định ảnh hưởng của nhiệt độ và tốc độ gió đến chất lượng sản phẩm cuối cùng. Sấy thực phẩm là phương pháp phổ biến nhằm bảo quản và tăng cường giá trị dinh dưỡng của thực phẩm. Các yếu tố như nhiệt độ sấy từ 50 đến 90°C và tốc độ gió được điều chỉnh để tìm ra điều kiện tối ưu. Kết quả cho thấy, nhiệt độ sấy cao có thể làm giảm hàm lượng dinh dưỡng trong bột, đặc biệt là hàm lượng phenolic, một hợp chất có hoạt tính sinh học quan trọng. Do đó, việc cân nhắc giữa tác động của sấy và chất lượng thực phẩm là rất cần thiết.

1.1. Đặc điểm của quá trình sấy

Quá trình sấy là một trong những bước quan trọng trong chế biến thực phẩm, đặc biệt là trong việc xử lý phụ phẩm lá cải thảo. Nghiên cứu này đã chỉ ra rằng quá trình sấy không chỉ ảnh hưởng đến độ ẩm bột mà còn tác động lớn đến hàm lượng dinh dưỡng. Cụ thể, khi nhiệt độ sấy tăng lên, thời gian sấy cũng cần được điều chỉnh để đảm bảo đặc tính bột phụ phẩm không bị mất đi. Mô hình hóa động học của quá trình sấy đã được thực hiện theo phương pháp Henderson và Pabis, giúp hiểu rõ hơn về động lực của quá trình này. Kết quả cho thấy, việc lựa chọn nhiệt độ sấy phù hợp là rất quan trọng để duy trì chất lượng bột.

1.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hàm lượng dinh dưỡng

Nhiệt độ sấy ảnh hưởng mạnh mẽ đến hàm lượng phenolic và hoạt tính kháng oxy hóa trong bột phụ phẩm lá cải thảo. Các thí nghiệm cho thấy rằng ở nhiệt độ sấy 80°C, hàm lượng phenolic tổng đạt 4976 ± 57 mg GAE/kg chất khô, trong khi hoạt tính kháng oxy hóa đạt 5745 ± 127 µmol TE/kg chất khô. Những con số này cho thấy rằng nhiệt độ sấy không chỉ quyết định đến chất lượng bột mà còn đến khả năng bảo vệ sức khỏe của sản phẩm. Việc duy trì nhiệt độ sấy tối ưu sẽ giúp sản phẩm cuối cùng có giá trị dinh dưỡng cao hơn, đồng thời giảm thiểu sự mất mát các hợp chất có lợi.

1.3. Tác động của tốc độ gió trong quá trình sấy

Tốc độ gió cũng là một yếu tố quan trọng trong quá trình sấy phụ phẩm lá cải thảo. Nghiên cứu cho thấy rằng tốc độ gió 1.2 m/s giúp đạt được độ ẩm bảo quản khoảng 12.8%, đồng thời duy trì hàm lượng dinh dưỡng trong sản phẩm. Khi tốc độ gió tăng, khả năng thoát ẩm của sản phẩm cũng tăng theo, từ đó giúp giảm thời gian sấy và nâng cao hiệu quả sản xuất. Tuy nhiên, tốc độ gió quá cao có thể dẫn đến mất mát chất dinh dưỡng, do đó cần có sự cân nhắc kỹ lưỡng khi điều chỉnh các thông số này.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Phụ phẩm lá ngoài cải thảo (Brassica rapa subsp. Pekinensis) chiếm khoảng 35% tổng sinh khối cây cải thảo, với sản lượng toàn cầu ước tính khoảng 24 triệu tấn năm 2018. Đây là nguồn nguyên liệu giàu các hợp chất hoạt tính sinh học như phenolic và flavonoid, có tiềm năng ứng dụng trong thực phẩm bảo vệ sức khỏe, dược phẩm và mỹ phẩm. Tuy nhiên, phụ phẩm này thường bị bỏ đi sau thu hoạch, gây lãng phí tài nguyên và ô nhiễm môi trường.

Quá trình sấy nhiệt là phương pháp phổ biến để bảo quản và chế biến phụ phẩm sau thu hoạch, giúp giảm độ ẩm, kéo dài thời gian bảo quản và tạo ra sản phẩm bột tiện lợi. Tuy nhiên, nhiệt độ và thời gian sấy ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm cuối cùng, đặc biệt là hàm lượng phenolic và hoạt tính kháng oxy hóa. Nghiên cứu này nhằm khảo sát ảnh hưởng của các thông số sấy như nhiệt độ (50 - 90℃) và tốc độ gió (0.5 - 1.2 m/s) đến chất lượng bột phụ phẩm lá ngoài cải thảo, đồng thời xây dựng các phương trình động học mô tả quá trình sấy và phân hủy phenolic.

Phạm vi nghiên cứu tập trung vào phụ phẩm lá ngoài cải thảo thu hoạch tại tỉnh Lâm Đồng, Việt Nam, trong khoảng thời gian từ tháng 1 đến tháng 6 năm 2024. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc tối ưu hóa quy trình chế biến phụ phẩm cải thảo, góp phần nâng cao giá trị gia tăng và phát triển bền vững ngành công nghệ thực phẩm.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

• Lý thuyết quá trình sấy: Quá trình sấy được chia thành hai giai đoạn chính là giai đoạn đẳng tốc (tốc độ bay hơi ẩm không đổi) và giai đoạn giảm tốc (tốc độ bay hơi giảm dần). Sự truyền nhiệt và khử ẩm được mô tả qua các mô hình toán học như mô hình Henderson và Pabis, mô hình Newton, và các mô hình khuếch tán ẩm.

• Động học phân hủy phenolic: Sự phân hủy phenolic trong quá trình sấy được mô hình hóa theo phương trình Arrhenius và mô hình Eyring-Stearn, cho phép xác định hằng số tốc độ phân hủy (kin), năng lượng hoạt hóa (Ea), enthalpy (∆H), entropy (∆S) và năng lượng tự do Gibbs (∆G).

• Khái niệm phenolic và hoạt tính kháng oxy hóa: Phenolic là nhóm hợp chất có vai trò quan trọng trong khả năng chống oxy hóa, giúp bảo vệ tế bào khỏi tổn thương do gốc tự do. Hoạt tính kháng oxy hóa được đánh giá qua các phương pháp DPPH và FRAP.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Nguyên liệu là phụ phẩm lá ngoài cải thảo tươi thu hoạch từ nông trại tại tỉnh Lâm Đồng. Mẫu được xử lý chần và không chần trước khi sấy.

• Thiết kế thí nghiệm: Sấy mẫu ở các nhiệt độ 50, 60, 70, 80, 90℃ với tốc độ gió cố định 1.2 m/s để khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ; khảo sát ảnh hưởng tốc độ gió ở các mức 0.5, 0.8, 1.0, 1.2 m/s ở nhiệt độ tối ưu 80℃. Mỗi thí nghiệm lặp lại 3 lần.

• Phân tích chất lượng: Đo độ ẩm, hàm lượng phenolic tổng (mg GAE/kg chất khô), hoạt tính kháng oxy hóa theo DPPH và FRAP (µmol TE/kg chất khô). Đánh giá tính chất hóa lý của bột như hàm lượng protein, chất xơ, tinh bột, màu sắc, khả năng hút nước và hút dầu.

• Phương pháp phân tích: Sử dụng mô hình Henderson và Pabis để mô hình hóa động học sấy, phương trình Arrhenius để tính toán động học phân hủy phenolic. Phân tích phương sai ANOVA với mức ý nghĩa 5% để đánh giá sự khác biệt giữa các mẫu.

• Timeline nghiên cứu: Thực hiện từ tháng 1 đến tháng 6 năm 2024, bao gồm thu nhận nguyên liệu, xử lý mẫu, tiến hành sấy, phân tích và xử lý số liệu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình sấy và độ ẩm:

   • Độ ẩm ban đầu của mẫu không chần là 88%, mẫu có chần là 93%.
   • Thời gian sấy để đạt độ ẩm bảo quản (10-12%) giảm từ 210 phút (50℃) xuống còn 135 phút (90℃) đối với mẫu không chần, giảm từ 200 phút xuống 120 phút đối với mẫu có chần.
   • Hằng số tốc độ sấy (k) tăng theo nhiệt độ, với giá trị k ở 90℃ cao hơn 1.39 lần (không chần) và 1.53 lần (có chần) so với 50℃.

2. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng phenolic tổng:

   • Hàm lượng phenolic tổng ban đầu khoảng 8461 mg GAE/kg chất khô (không chần) và 8398 mg GAE/kg chất khô (có chần).
   • Sau sấy ở 80℃, hàm lượng phenolic còn lại là 4977 mg GAE/kg (có chần) và 4343 mg GAE/kg (không chần), tương ứng giữ lại 59.2% và 51.3% so với mẫu tươi.
   • Ở nhiệt độ thấp (50℃), hàm lượng phenolic giảm nhiều hơn do hoạt động enzyme oxy hóa chưa bị vô hoạt hoàn toàn.

3. Động học phân hủy phenolic:

   • Hằng số phân hủy phenolic (kin) lớn nhất tại 90℃ là 0.004 phút⁻¹ (không chần) và 0.0035 phút⁻¹ (có chần).
   • Thời gian bán hủy (t₁/₂) phenolic giảm khi nhiệt độ tăng, cho thấy nhiệt độ cao thúc đẩy quá trình phân hủy phenolic.
   • Mô hình Eyring-Stearn phù hợp với dữ liệu thực nghiệm với hệ số tương quan R² > 0.95.

4. Ảnh hưởng của tốc độ gió đến quá trình sấy và chất lượng:

   • Tăng tốc độ gió từ 0.5 đến 1.2 m/s làm giảm thời gian sấy khoảng 20-30%.
   • Hàm lượng phenolic và hoạt tính kháng oxy hóa được giữ lại tốt hơn ở tốc độ gió cao do thời gian sấy ngắn hơn.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy quá trình chần trước khi sấy giúp vô hoạt enzyme, giảm thiểu sự phân hủy phenolic do enzyme oxy hóa, từ đó giữ lại hàm lượng phenolic và hoạt tính kháng oxy hóa cao hơn. Nhiệt độ sấy cao (80-90℃) rút ngắn thời gian sấy, giảm tổn thất phenolic do thời gian tiếp xúc nhiệt ngắn, mặc dù nhiệt độ cao có thể gây phân hủy nhiệt một phần phenolic. Tốc độ gió cao hỗ trợ quá trình bay hơi nước nhanh hơn, giảm thời gian sấy và bảo toàn chất lượng sản phẩm.

So với các nghiên cứu trước đây trên bông cải xanh và các loại rau họ cải khác, kết quả tương đồng về ảnh hưởng của nhiệt độ và xử lý chần đến chất lượng phenolic và hoạt tính kháng oxy hóa. Việc áp dụng mô hình Henderson và Pabis cùng mô hình Arrhenius giúp dự đoán chính xác động học sấy và phân hủy phenolic, hỗ trợ tối ưu hóa quy trình công nghiệp.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ đường cong tỷ số ẩm theo thời gian, biểu đồ biến đổi hàm lượng phenolic và hoạt tính kháng oxy hóa theo nhiệt độ và tốc độ gió, cũng như bảng tổng hợp các thông số động học và nhiệt động lực học.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Áp dụng quy trình chần trước khi sấy nhằm vô hoạt enzyme, giảm tổn thất phenolic và tăng chất lượng bột phụ phẩm. Thời gian chần 2 phút ở 80℃ được khuyến nghị.

2. Sấy ở nhiệt độ 80℃ với tốc độ gió 1.2 m/s để cân bằng giữa thời gian sấy ngắn và bảo toàn hoạt chất sinh học, đạt độ ẩm bảo quản khoảng 12.8% trong 130 phút.

3. Xây dựng hệ thống kiểm soát nhiệt độ và tốc độ gió tự động trong dây chuyền sấy để đảm bảo ổn định chất lượng sản phẩm, giảm thiểu sai số và tổn thất.

4. Phát triển sản phẩm bột phụ phẩm cải thảo ứng dụng trong thực phẩm chức năng, gia vị tự nhiên, hoặc bổ sung chất xơ và chất chống oxy hóa trong thực phẩm chế biến.

5. Khuyến khích nghiên cứu tiếp theo về ảnh hưởng của các phương pháp sấy khác như sấy lạnh, sấy chân không để so sánh hiệu quả bảo toàn chất lượng và chi phí năng lượng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Công nghệ Thực phẩm: Nghiên cứu cung cấp dữ liệu thực nghiệm và mô hình động học hữu ích cho các đề tài liên quan đến bảo quản và chế biến nông sản.

2. Doanh nghiệp chế biến thực phẩm và nông sản: Tham khảo quy trình sấy tối ưu để phát triển sản phẩm bột phụ phẩm cải thảo chất lượng cao, nâng cao giá trị gia tăng.

3. Cơ quan quản lý và hoạch định chính sách nông nghiệp: Cung cấp cơ sở khoa học cho các chương trình phát triển nông nghiệp tuần hoàn, giảm lãng phí phụ phẩm nông nghiệp.

4. Nhà sản xuất thiết bị sấy và công nghệ chế biến: Tham khảo các thông số kỹ thuật và mô hình động học để thiết kế, cải tiến thiết bị phù hợp với nguyên liệu đặc thù.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao cần xử lý chần trước khi sấy phụ phẩm cải thảo?
   Chần giúp vô hoạt enzyme oxy hóa như polyphenoloxidase, giảm sự phân hủy phenolic trong quá trình sấy, từ đó giữ lại hoạt tính kháng oxy hóa cao hơn.

2. Nhiệt độ sấy tối ưu để bảo toàn phenolic là bao nhiêu?
   Nhiệt độ 80℃ được xác định là tối ưu, cân bằng giữa thời gian sấy ngắn và giữ lại khoảng 51-59% hàm lượng phenolic so với mẫu tươi.

3. Tốc độ gió ảnh hưởng thế nào đến chất lượng bột?
   Tăng tốc độ gió giúp giảm thời gian sấy, hạn chế tổn thất phenolic và hoạt tính kháng oxy hóa do giảm thời gian tiếp xúc nhiệt.

4. Mô hình Henderson và Pabis có ưu điểm gì trong nghiên cứu này?
   Mô hình này mô tả chính xác động học sấy của phụ phẩm cải thảo, giúp dự đoán tỷ số ẩm theo thời gian và tối ưu hóa quy trình sấy.

5. Có thể ứng dụng kết quả nghiên cứu này vào sản xuất công nghiệp không?
   Có, quy trình và thông số sấy được đề xuất phù hợp để áp dụng trong sản xuất bột phụ phẩm cải thảo quy mô công nghiệp, nâng cao giá trị sản phẩm và giảm lãng phí.

Kết luận

• Phụ phẩm lá ngoài cải thảo chứa hàm lượng phenolic và hoạt tính kháng oxy hóa cao, có tiềm năng ứng dụng trong thực phẩm chức năng và bảo vệ sức khỏe.
• Quá trình sấy nhiệt ảnh hưởng rõ rệt đến chất lượng bột, trong đó nhiệt độ 80℃ và tốc độ gió 1.2 m/s là điều kiện tối ưu.
• Xử lý chần trước khi sấy giúp bảo toàn phenolic và rút ngắn thời gian sấy.
• Mô hình Henderson và Pabis cùng phương trình Arrhenius mô tả chính xác động học sấy và phân hủy phenolic.
• Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học để phát triển quy trình chế biến phụ phẩm cải thảo, góp phần nâng cao giá trị gia tăng và phát triển bền vững ngành công nghệ thực phẩm.

Hành động tiếp theo: Áp dụng quy trình sấy tối ưu trong sản xuất thử nghiệm quy mô công nghiệp, đồng thời mở rộng nghiên cứu các phương pháp sấy khác để nâng cao chất lượng sản phẩm.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1.1 Giới thiệu chung về phụ phẩm lá ngoài cải thảo 1.1 Nguồn gốc cải thảo Cải thảo (Brassica rapa subsp. pekinensis hoặc Brassica rapa Pekinensis Group) tên tiếng Anh “Napa cabbage” là một loại thực vật có nguồn gốc gần vùng Bắc Kinh của Trung Quốc được sử dụng rộng rãi trong ẩm thực Đông Á [6]. Ngày nay, cải thảo cũng đã trở thành một loại rau được sử dụng phổ biến ở châu Âu, châu Mỹ và Úc. Tên thường gọi của cải thảo là “Chinese cabbage - bắp cải Trung Quốc”.

Ở Úc, nó đôi khi được gọi là "wombok". Những ghi chép đầu tiên về việc trồng bắp cải thảo có từ thế kỷ 15 ở vùng sông Dương Tử, Trung Quốc. Từ Trung Quốc, sau đó, cải thảo lan sang Hàn Quốc và Nhật Bản. Bắt đầu từ thế kỷ 19 với sự di cư của người Hoa, cải thảo đã di thực đến nhiều vùng đất ở Châu Á, Châu Âu, Châu Mỹ cũng như Úc.

Trong thế kỷ 19, cải thảo lần đầu tiên được du nhập vào Châu Mỹ từ Châu Âu và nguồn cung cấp hạt giống từ Châu Âu vẫn tiếp tục cho đến Thế chiến thứ nhất. Sau khi nguồn cung cấp hạt giống của Châu Âu bị phong tỏa, các viện nghiên cứu của chính phủ Hoa Kỳ và ngành công nghiệp hạt giống đã phát triển các kho hạt giống mới cho các loại cây trồng rau. Oregon và California là những vùng sản xuất hạt giống bắp cải thảo trong thời gian đó [7]. Ngày nay, cải thảo được trồng và sử dụng trên khắp thế giới.

Cải thảo có thể có nguồn gốc từ quá trình lai tạo tự nhiên giữa củ cải (Brassica rapa subsp. rapa) và cải thìa (Brassica rapa subsp. Các phép lai nhân tạo giữa hai phân loài này, cũng như dữ liệu phân tử cũng chứng minh cho lập luận này [8]. Bắp cải thảo được tạo thành một phần đầu thẳng đứng hình nón theo dạng búp gồm các lá xếp chồng lên nhau chặt chẽ hoặc có thể là một cái lỏng lẻo hơn gồm những lá tách biệt hơn.

Hình dạng và kích thước khác nhau rõ rệt giữa các giống và trọng lượng có thể khác nhau trong khoảng 1. Màu lá ở giữa tim thường có màu trắng kem, nhưng các lá bên ngoài có màu từ xanh đậm đến xanh nhạt. Các 3 Ngô Minh Thắng LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP loại có phần đầu với hình dạng khác nhau từ dạng hình trụ cao có thể cao 35 – 45 cm và đường kính 10–15 cm đến các giống hình thùng, cao 20 – 25 cm và đường kính 15 – 23 cm [9]. Phân loại khoa học: Giới (regnum) Plantae Bộ (ordo) Brassicales Họ (familia) Brassicaceae Chi (genus) Brassica Loài (species) Brassica rapa Phân bố và thu hoạch Theo đề án phát triển các vùng sản xuất rau an toàn, tập trung, bảo đảm truy xuất nguồn gốc gắn với chế biến và thị trường tiêu thụ đến năm 2030 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, năm 2021, rau ăn lá chiếm 51.1% diện tích rau toàn quốc và cũng là chủng loại rau chiếm tỷ lệ diện tích lớn nhất tại các vùng, trong đó một số vùng chiếm tỷ lệ trên 50% như vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long (chiếm 60.51%), Đồng Bằng Sông Hồng (chiếm 54.79%) và vùng Bắc Trung Bộ (chiếm 50.

Rau cải thảo (chiếm 3.2%), được trồng chủ yếu ở Lâm Đồng, ngoài ra cải thảo còn được trồng ở một số tỉnh phía Bắc với diện tích nhỏ [10]. Thời vụ thích hợp để trồng cải thảo vào tháng 8 đến tháng 10 ở miền Bắc. Còn ở miền Nam là khoảng tháng 7 đến tháng 4 năm sau. Cải thảo thuộc nhóm cây ưa khí hậu mát lạnh, thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất cao và phẩm chất tốt.

Cây cải thảo phù hợp với nhiều loại đất trồng, nhưng tốt nhất nên là đất thịt nhẹ, phù sa, nhiều dinh dưỡng. Trước khi gieo trồng đất cần được làm cỏ sạch sẽ, tơi xốp, và bón ít phân lân, đạm…để cây nhanh chóng phát triển. Tưới nước cho cây trung bình khoảng 2 ngày 1 lần, tránh ngập úng, hoặc quá khô hạn. 4 Ngô Minh Thắng LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Bảng 1.1: Cơ cấu chủng loại rau ăn lá chính tại các vùng năm 2021 Nguồn TKNN [10] Đơn vị: % Chủng loại rau Toàn STT ĐBSH TDMNPB BTB DHMT TN ĐNB ĐBSCL chính quốc 100, 100, 100, Tổng 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 0 0 0 1 Rau cải các loại 50,2 38,9 38,5 33,8 41,4 44,6 51,9 66,8 2 Bắp cải 13,2 26,4 14,5 13,4 3,5 27,4 0,2 1,7 3 Cải thảo 3,2 12,2 4 Rau muống 11,4 15,0 19,5 14,4 42,6 5,1 18,6 7,8 5 Rau ngót 3,6 0,1 5,5 22,7 2,3 4,3 0,9 6 Rau ăn lá khác 18,5 19,5 21,9 15,7 10,1 10,7 25,1 22,7 1.2 Phụ phẩm lá ngoài bắp cải thảo 1.

Phương pháp thu nhận Cải thảo sau khi thu hoạch bằng cách cắt toàn bộ cây ngay phía trên đường đất. Phần thân cải thảo được đem đi rửa sạch và đóng gói sau khi loại bỏ những lá ở lớp ngoài cũng sẽ được loại bỏ (già, rách, mục, …). Những lá bị bỏ đi này sẽ là đối tượng thực hiện nghiên cứu.1: Bắp cải sau khi thu hoạch 5 Ngô Minh Thắng LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Hình 1.2: Những lá ngoài bắp cải được loại bỏ sau khi thu hoạch bắp cải. Thành phần dinh dưỡng Cải thảo là rau họ Cải phổ biến trong ẩm thực châu Á nhờ vị ngọt tự nhiên và cách chế biến phong phú.

Theo dữ liệu từ Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA), 100 gr cải thảo chứa phần lớn là chất xơ và carbohydrate, cùng lượng vừa phải các vi chất như vitamin nhóm B, A, C, K. Loại rau này cũng cung cấp các khoáng chất cần thiết như calci, magne, phospho – đặc biệt là hàm lượng kali khá dồi dào. Đây cũng là rau ăn lá có calorie thấp, phù hợp với những người đang thực hiện chế độ ăn kiêng giảm cân. Ngoài ra, cải thảo chứa nhiều chất chống oxy hóa (có thể kể đến beta-carotene, thiocyanates, indole-3-carbinol, lutein, zeaxanthin, sulforaphane và isothiocyanates).

Kết hợp với hàm lượng vitamin C cao, cải thảo đóng góp không nhỏ vào chế độ dinh dưỡng cân bằng, hỗ trợ chống viêm và tăng cường hệ miễn dịch mùa Thu Đông.2: Thành phần dinh dưỡng bắp cải thảo theo USDA (*) Đơn vị tính trên 100 gram (Nguồn: Bảng thành phần dinh dưỡng USDA) STT Thành phần dinh dưỡng Giá trị Đơn vị (*) 1 Năng lượng 16 Kcal 2 Carbohydrates 3.23 g 6 Ngô Minh Thắng LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 3 Protein 1.32 g 5 Cholesterol 0 mg 6 Chất xơ 1.2 g Vitamins 7 Folates 79 μg 8 Niacin 0.4 mg 9 Pantothenic acid 0.04 mg 13 Vitamin A 318 IU 14 Vitamin C 27 mg 15 Vitamin K 2.2 μg Chất khoáng 16 Canxi 77 mg 17 Sắt 0.31 mg 18 Magne 13 mg 19 Mangan 0.19 mg 20 Photpho 29 mg 21 Kẽm 0.23 mg 22 Beta-carotene 150 μg 7 Ngô Minh Thắng LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 23 Alpha-carotene 1 μg 24 Lutein-zeaxanthin 48 μg 1.3 Hoạt chất sinh học Chất chống oxy hóa là những chất làm giảm tác dụng của các gốc tự do và ức chế quá trình oxy hóa. Khả năng kháng oxy hóa được thể hiện bằng hàm lượng phenolic và flavonoid có trong nguyên liệu. Tất cả các bộ phận của cây dền bao gồm thân, lá, hoa đều có chứa các hợp chất kháng oxy hóa [11]. Cải thảo (Brassica oleracea var.

capitata) là một loại rau ăn được phổ biến ở nhiều quốc gia, được báo cáo là có giá trị dinh dưỡng cao và lợi ích sức khỏe rõ rệt. Nó chứa nhiều polyphenol, flavonoid, anthocyanin, glucosinolate, chất xơ và vitamin [12]. Trong số này, phenolic và flavonoid có những lợi ích quan trọng cho sức khỏe, bao gồm các hoạt động chống ung thư và chống oxy hóa. Ngoài acid phenolic và flavonoid, glucosinolates và isothiocyanate đa dạng về cấu trúc và chức năng cũng có nhiều trong bắp cải [13].

Một số cuộc điều tra dịch tễ học đã chứng minh mối tương quan nghịch giữa việc tiêu thụ bắp cải và nguy cơ mắc một số bệnh, bao gồm bệnh tim mạch, ung thư và gan nhiễm mỡ [14, 15].2 Ứng dụng phụ phẩm lá ngoài bắp cải thảo trong sản xuất thực phẩm 1.1 Giới thiệu Phụ phẩm nông nghiệp là các vật liệu hữu cơ bị loại bỏ, được tạo ra từ quá trình chăn nuôi, canh tác hoặc từ quá trình sản xuất, chế biến sản phẩm. Ở bắp cải thảo, phụ phẩm thu được trong quá trình thu hoạch là lá ngoài cải thảo. Trong nghiên cứu này tập trung đánh giá ảnh hưởng của quá trình sấy đến hoạt chất sinh học của phần màu xanh của lá ngoài cải thảo. 8 Ngô Minh Thắng LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Hình 1.3: Lá ngoài cải thảo bỏ đi trong quá trình thu hoạch 1.2 Ứng dụng phụ phẩm lá ngoài cải thảo để sản xuất thực phẩm Hiện nay bột cải thảo đã được thương mại hóa thành hạt nêm để bổ sung vào quá trình chế biến thực phẩm như là nguồn thay thế bột ngọt và các gia vị nhân tạo, bổ sung nguồn chất xơ cần thiết cho cơ thể, phổ biến là các sản phẩm từ Đài Loan.4: Bột nêm cải thảo nguồn gốc Đài Loan.

Lá bên ngoài của bắp cải thảo (Brassica oleracea L. capitata), một sản phẩm phụ điển hình từ các nông trại trồng cải thảo, có khả năng chuyển hóa thành bột 9 Ngô Minh Thắng LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP rau giàu chất xơ và có hàm lượng chất chống oxy hóa cao. Các chất chống oxy hóa thông thường như phenolic (được đo bằng tổng hàm lượng phenolic, TPC), vitamin C, β-carotene, α-tocopherol cũng có khá nhiều trong lá ngoài cải thảo [16]. Tsvetko và cộng sự đã bổ sung bột phụ phẩm lá ngoài cải thảo vào bánh bông lan cho thấy khi bổ sung bột lá ngoài cải thảo ở hàm lượng 10 – 20% thì tính chất, chất lượng của ruột bánh bông lan được cải thiện về khả năng đàn hồi và độ mềm so với khi không bổ sung bột lá cả thảo và phù hợp với người ăn kiêng [17].

Mặt khác, Gul và các cộng sự đã cho thấy tiềm năng của bột lá ngoài cải thảo trong việc bổ sung vào công thức chế biến bánh quy và bước đầu thu được những tín hiệu khả quan về chất lượng cũng như thị hiếu người tiêu dùng về mức độ ưa thích [18].3 Ảnh hưởng của quá trình xử lý, chế biến đến hoạt chất sinh học Các hoạt chất sinh học tuy có nhiều lợi ích nhưng rất dễ dàng bị giảm, thậm chí mất đi do các điều kiện như nhiệt độ, phương pháp xử lý,. Sau đây là một số nghiên cứu sự ảnh hưởng của quá trình xử lý, chế biến đến hoạt chất sinh học của nguyên liệu thực vật, lấy điển hình trong luận văn này là cải thảo: Quy trình sản xuất bột cải thảo bắt đầu từ việc rửa nguyên liệu thô, cắt thành từng miếng nhỏ, sau đó trải qua quá trình sấy [19].