Mở đầu; ̲ Chương 2: Tổng quan; ̲ Chương 3: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu; ̲ Chương 4: Kết quả và bàn luận; ̲ Chương 5: Kết luận và kiến nghị. Mứt Trong đời sống hiện đại, mối quan tâm về sức khỏe của người tiêu dùng đã trở thành động lực thúc đẩy sự tăng trưởng và tiêu thụ các loại trái cây và rau củ. Trái cây và rau củ là nguồn cung cấp quan trọng của các vi chất dinh dưỡng thiết yếu, chất xơ và các hợp chất có hoạt tính sinh học có lợi cho sức khỏe con người. Tuy nhiên, việc phân phối và tiêu thụ các loại nông sản thường bị hạn chế do đặc tính thời vụ và dễ hư hỏng của chúng [3].
Điều này đã dẫn đến quá trình nghiên cứu, áp dụng và phát triển nhiều phương pháp bảo quản khác nhau, trong đó có quá trình làm mứt. Nấu mứt là một trong những phương pháp bảo quản thực phẩm lâu đời nhất cho phép sử dụng trái cây trái mùa [22]. Hàm lượng acid và pectin trong trái cây và rau củ đóng vai trò quan trọng trong sự hình thành kết cấu của mứt. Bên cạnh đó, acid và pectin có thể được bổ sung nhằm đạt điều kiện tạo gel tối thiểu của pectin là hàm lượng pectin 1% và pH 3,0 [25].
Hiện nay, thị trường mứt truyền thống chủ yếu được thống trị bởi các loại mứt trái cây. Do đó, nhiều nghiên cứu đã được thực hiện trên các sản phẩm mứt trái cây như xoài [5], dâu tây [6], cherry [26] và cam [4]. Tuy nhiên, thị trường trường mứt truyền thống đang đứng trước các yêu cầu đổi mới để thích nghi với sự thay đổi trong nhận thức và thói quen tiêu dùng của khách hàng. Trong đó, các sản phẩm mứt từ các loại rau củ là một hướng đi mới trong việc đa dạng hóa thị trường, đem lại cảm giác mới mẻ và đáp ứng các nhu cầu về sức khỏe của người tiêu dùng.
Qua đó, các nghiên cứu về các sản phẩm mứt rau củ đã được thực hiện nhằm tìm hiểu sâu hơn về dòng sản phẩm này do đây là một lĩnh vực mới đối với ngành công nghiệp thực phẩm [22]. Nghiên cứu về mứt cà chua cho thấy rằng sản phẩm có hương vị được chấp nhận bởi người tiêu dùng và dồi 6 dào các vi chất dinh dưỡng, β-carotene và lycopene tốt cho sức khỏe [27]. Tương tự, nghiên cứu của Rozan (2017) cho thấy mứt cà rốt chứa các hợp chất phenol (41,788mg GAE/100g), carotenoid (8,827mg BCE/100g) và có hoạt tính chống oxy hóa (28,529µM TE/100g) [28]. Đồng thời, thí nghiệm đánh giá cảm quan cũng cho thấy mức độ chấp nhận cao của người tiêu dùng đối với sản phẩm mứt cà rốt.
Ngoài ra, trong nghiên cứu của mình, Abdel-Gayo và Rahman (2011) đã nhận định rằng khoai lang là một nguyên liệu thích hợp cho quá trình sản xuất mứt do nó chứa nhiều vitamin A, C, B và các carbohydrate [29]. Các tác giả trên còn báo cáo rằng mứt khoai lang có chất lượng dinh dưỡng cao, ổn định về mặt hóa lý trong 12 tháng bảo quản và có được sự chấp nhận từ người tiêu dùng. Nhìn chung, mặc dù có rất ít dữ liệu nghiên cứu về các loại mứt rau củ, các nghiên cứu đã cho thấy tiềm năng phát triển của dòng sản phẩm mứt này. Nắm bắt xu hướng này, củ dền, vốn được xem là một loại siêu thực phẩm [30], đã trở thành đối tượng nghiên cứu đầy triển vọng của các doanh nghiệp và các nhà khoa học trong lĩnh vực sản xuất mứt.
Củ dền Củ dền có tên khoa học là Beta vulgaris L. và thuộc họ Dền (Chenopodiaceae). Họ Dền bao gồm xấp xỉ 1,400 loài được chia thành 105 chi và các cây thuộc họ hai lá mầm [30]. Củ dền thường có hình cầu hoặc hình trụ với màu đỏ tím/vàng/đỏ-trắng tùy thuộc vào giống cây trồng [30].
Với đặc tính dễ gieo trồng và bảo quản, nguồn cung củ dền trên thế giới là rất lớn và có thể duy trì nguồn nguyên liệu tươi quanh năm [15]. Củ dền có nguồn gốc từ vùng Địa Trung Hải và gần đây, được trồng rộng rãi ở các lục địa Châu Âu, Châu Mỹ và Châu Á [13]. Năm 2014, sản lượng củ dền trên toàn thế giới ước đạt 269.567 tấn) và Nga (33.369 tấn) là hai nhà cung cấp củ dền chính, theo sau là Đức, Mỹ và một số quốc gia khác [30]. Giá trị dinh dưỡng Thành phần dinh dưỡng của củ dền được trình bày trong Bảng 2.
Có thể thấy củ dền là một trong những loại rau củ tốt cho sức khỏe con người do chúng giàu các carbohydrate, chất béo, protein, vi chất và các hợp chất có hoạt tính sinh học. Nhờ vào những lợi ích về dinh dưỡng và sức khỏe, củ dền đã được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực đời sống. Trong hàng trăm năm qua, củ dền đã được sử dụng trong y học cổ truyền để điều trị táo bón, bệnh gút và đau khớp [31]. Dược học hiện đại cho rằng chiết xuất củ dền có hoạt tính hạ huyết áp, đường huyết và hoạt tính chống oxy hóa cao.
Gần đây, nhu cầu ngày càng cao về các loại thực phẩm tốt cho sức khỏe đã làm gia tăng sự quan tâm của người tiêu dùng đối với củ dền [32]. Thành phần dinh dưỡng của củ dền [13] Thành phần Đơn vị Hàm lượng trong 100g Năng lượng Kcal 43 Nước % 87,58 Protein % 1,61 Chất béo % 0,17 Carbohydrate % 9,56 Đường tổng % 6,76 Chất xơ % 2,8 Chất khoáng Canxi (Ca) mg 16 Kali (K) mg 325 Magnesium (Mg) mg 23 Phospho (P) mg 4 Sắt (Fe) mg 0,80 Natri (Na) mg 78 Kẽm (Zn) mg 0,35 8 Vitamin Vitamin K mg 280 Vitamin C mg 10,01 Vitamin A µg 2 Vitamin B1 mg 0,0031 Vitamin B2 mg 0,027 Vitamin B3 (niacin) mg 0,331 Vitamin B5 mg 0,145 Vitamin B6 mg 0,067 Vitamin B9 (folate) µg 80 So với họ hàng của mình là củ cải đường, hàm lượng đường trong củ dền thấp hơn khoảng 2 lần [12]. Do đó, củ dền được gieo trồng nhằm sử dụng làm thực phẩm ở dạng tươi, sấy khô, đông lạnh hoặc là nguyên liệu sản xuất sản phẩm thực phẩm như muối chua, salad và nước ép, chứ không phải để sản xuất đường [33]. Bên cạnh đó, loại đường chính trong củ dền là sucrose với chỉ một lượng nhỏ glucose và fructose [34].
Củ dền đỏ chứa ascorbic acid, carotenoid, saponin, vitamin, chất khoáng, hàm lượng cao nitrate, nhiều hợp chất polyphenol bao gồm các phenolic acid (ferulic acid, chlorogenic acid, caffeic acid) và các flavonoid (epicatechin, rutin, betagarin). Ngoài ra, củ dền còn chứa sắc tố betalain có hoạt tính chống oxy hóa cao. Thành phần các hợp chất có hoạt tính sinh học trong củ dền được trình bày trong Hình 2. Các hợp chất này có khả năng chống oxy hóa, chống viêm, chống ung thư và cũng có tác dụng có lợi trong cải thiện tình trạng của một số bệnh lý như đái tháo đường, bệnh tim mạch, tăng huyết áp và chứng mất trí nhớ [30, 32].
Tổng quan về các hợp chất có hoạt tính sinh học trong củ dền [35] Củ dền đã được sử dụng trong nhiều nền ẩm thực của nhiều quốc gia trên thế giới như súp củ dền ở Đông Âu, củ dền ngâm muối ở Nam Mỹ và bánh mì sandwich ở Úc. Trong ngành công nghiệp thực phẩm, bên cạnh việc đóng vai trò là một thành phần nguyên liệu, nước ép củ dền được sử dụng để tạo màu cho nhiều loại thực phẩm như các sản phẩm từ sữa, sữa chua, phô mai và kẹo. Betalain Màu đỏ đậm của của dền được tạo thành từ nồng độ cao các betalain [12]. Betalain là các sắc tố chứa nitơ, tan trong nước và chỉ được tìm thấy trong các thực vật thuộc họ Dền (Caryophyllales) và một số loại nấm bậc cao [36].
Cấu trúc cơ bản của betalain là betalamic acid liên kết với phân tử cyclo-3,4-dihydroxyphenylalanine (cyclo-DOPA) đối với betacyanin và với phân tử amino acid hoặc amine đối với betaxanthin [37]. Hiện nay, khoảng 55 cấu trúc của các hợp chất này đã được tìm thấy. Củ dền là nguồn sắc tố betalain dồi dào nhất. Hàm lượng betalain thay đổi phụ thuộc vào giống củ dền [12, 38].
Attia và cộng sự (2013) đã báo cáo rằng hàm lượng 10 betalain trong củ dền đạt 380 mg trong 100 g khối lượng tươi [39]. Đồng thời, sự phân bố của betalain trong các phần khác nhau của củ dền giảm dần từ ngoài vào trong theo thứ tự: vỏ > thịt > cuống lá [40]. Các betalain chủ yếu trong củ dền bao gồm hai nhóm chính: các betacyanin (màu đỏ - tím) và các betaxanthin (màu vàng) [13, 41] (Hình 2. Hàm lượng của betacyanin và betaxanthin cũng phụ thuộc vào giống củ dền.
Trong củ dền, hơn 80% tổng sắc tố là các betacyanin, chủ yếu là betanin và isobetan, trong khi vulgaxanthin I là sắc tố chiếm ưu thế trong nhóm betaxanthin [13]. Phân loại các betalain [13] Betanin (betanidin 5-O-β-d-glucoside) là chất tạo màu chính trong phần lớn các giống củ dền, chiếm 75 – 95% sắc tố đỏ với hàm lượng 300 – 600 mg/kg và là thành phần chính của chất tạo màu thực phẩm từ củ dền đỏ (E162) [32, 42, 43]. Betanin trong củ dền là chất ức chế hiệu quả nhất đối với quá trình peroxy hóa chất béo, sự hình thành gốc tự do của nitrite và các chất cho nitric oxide khác, đồng thời loại bỏ các gốc tự do chứa oxy và nitơ có khả năng gây hại, từ đó cho thấy tác dụng chống oxy hóa mạnh [35]. Các betalain chiếm 70 – 100% tổng hàm lượng phenolic của củ dền và là chất chịu trách nhiệm chính cho khả năng chống oxy hoá của củ dền [12, 44].
Do đó, việc tiêu thụ 11 thường xuyên củ dền trong chế độ ăn uống có thể bảo vệ chống lại một số rối loạn liên quan đến stress oxy hóa ở người và cũng cải thiện tiêu hóa và chất lượng máu [42]. Tuy nhiên, betanin của củ dền có mức độ sinh khả dụng (mức độ và tốc độ hấp thụ vào hệ tuần hoàn một cách nguyên vẹn và đưa tới nơi tác dụng để chuyển hóa) kém [32]. Do đặc tính không gây ung thư, không dị ứng, không độc hại và giá rẻ, các sắc tố củ dền thường được sử dụng làm chất tạo màu tự nhiên trong các sản phẩm thực phẩm như sữa chua, kem, nước sốt salad, frosting làm sẵn, hỗn hợp bột bánh cake pha sẵn, sản phẩm thịt thay thế (meat substitute), hỗn hợp thức uống dạng bột, hỗn hợp nước sốt thịt, kẹo marshmallow, nước ngọt và món tráng miệng gelatin [13]. Bên cạnh đó, betanin trong củ dền, hay được gọi là “màu đỏ củ dền”, đã được Liên minh châu Âu hợp pháp hóa là một phụ gia tạo màu tự nhiên với số hiệu là E-162 [45].