Mở đầu 2. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Hiện nay, vấn đề dinh dưỡng ngày càng được nhiều sự quan tâm của xã hội. Nguồn thực phẩm sẵn có trong thiên nhiên đem lại cho chúng ta những dưỡng chất vô cùng quí giá. Đặc biệt, có một loại sản vật thiên nhiên được mệnh danh: “quả đến từ thiên đường” không những có giá trị dinh dưỡng cao mà còn có tác dụng chữa bệnh rất tốt.
Đó chính là quả gấc. Viện dinh dưỡng quốc gia đã khuyến cáo: “Tự chế biến sản phẩm của quả gấc dùng trong cả năm sẽ giúp gia đình bạn có được sức khỏe bền vững trường thọ và hạnh phúc”. Trong những năm gần đây, nhiều nhà khoa học trong cũng như ngoài nước ngày càng quan tâm đặc biệt đến một loại quả được trồng khá phổ biến ở Việt Nam đó là quả gấc. Nhiều công trình khoa học xác nhận giá trị tuyệt vời của nó như khả năng cung cấp nguồn β-carotene, lycopene (tổng carotenoids dao động từ 3768.3 - 7516g/g), acid béo không no, vitamin E,…; Chúng đóng vai trò quan trọng trong cơ thể người.
Trong đó vitamin A (tạo thành từ β-carotene) có vai trò quan trọng đối với sự tăng trưởng và hoạt động bình thường của cơ thể, chức năng chính là tham gia vào hoạt động của thị giác, bảo vệ duy trì mạng biểu mô ở mắt…Còn lycopene là carotenoid chủ yếu trong cơ thể người, khoa học biết đến nó trong vai trò là chất chống oxi hóa. Các nhà khoa học cũng thừa nhận rằng hiệu quả chống oxy hóa của gấc cao hơn cà chua và cà rốt nhiều lần. Phần ăn được của gấc chứa lượng carotene (chiếm gần ½ tổng lượng carotenoids có trong dầu gấc), cao gấp 2 lần so với dầu gan cá thu và khoảng 10 lần so với cà rốt. Nước ta nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa có khí hậu nhiệt đới nóng ẩm là điều kiện rất thuận lợi cho sự phát triển của gấc.
Đây cũng là một loại quả hiếm trên thế giới bởi lẽ nó chỉ có chủ yếu ở vùng Đông Nam Á, nam Trung Quốc. Từ kinh nghiệm dân gian dùng gấc như là chất tạo màu cho thực phẩm, đến khi có một số nghiên cứu đầu tiên về gấc thì các nhà khoa học ngày càng chú ý và đi sâu nghiên cứu khai thác loại quả quí này. Các nghiên cứu chủ yếu đi sâu vào phân tích các thành phần hóa học của gấc tươi và ứng dụng các thành phần đó trong điều trị một số bệnh tật. Tuy nhiên, cho đến nay gấc vẫn chưa được sử dụng phổ biến và nguồn dinh dưỡng quan trọng của gấc vẫn chưa được khai thác một cách thật sự có hiệu quả.
Một số sản phẩm làm từ gấc vẫn được thực hiện ở quy mô gia đình và chưa có cơ sở khoa học: cơm gấc sấy khô, bột gấc, mứt gấc. Vì vậy, chúng tôi thiết nghĩ cần nghiên cứu đầy đủ và chuyên sâu hơn, nhằm tạo sản phẩm thực phẩm tiện dụng và bổ ích hơn đối với sức khỏe con người. 4 Luan van Mở đầu Thêm vào đó, thực trạng thiếu Vitamin A, đặc biệt là ở trẻ em ở Việt Nam là vấn đề đang được quan tâm của xã hội, cần có nhiều biện pháp nhằm hạn chế hiện trạng này. Từ những yêu cầu nêu trên, với những giá trị dinh dưỡng quý mà gấc mang lại chúng tôi đề nghị và thực hiện đề tài: “Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chất có hoạt tính sinh học trong quá trình sản xuất Nectar và Marmalade Gấc (Momordica Cochinchinensis Spreng) ”.
Đây là một đề tài có ý nghĩa thiết thực cao, có thể xếp các sản phẩm từ gấc vào nhóm thực phẩm chức năng. Sản phẩm có nguồn gốc từ thiên nhiên có thể đáp ứng yêu cầu người tiêu dùng vì có thể bảo quản dễ dàng lại tốt cho sức khỏe. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Mục đích của đề tài là nghiên cứu khả năng khai thác các chất có hoạt tính sinh học từ màng hạt gấc, xác định thành phần, tính chất; trên cơ sở đó tiếp tục nghiên cứu phương pháp chế biến nhằm sử dụng hợp lý các chất có hoạt tính sinh học này. Nguyên liệu trái gấc tươi có ưu điểm là giữ nguyên được các tính chất tự nhiên và có nhiều hướng nghiên cứu chế biến.
Nâng cao giá trị dinh dưỡng và giá trị sử dụng của quả gấc Xác định các thành phần hóa lý đặc trưng trong quả gấc nguyên liệu Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng carotenoids trong quá trình bảo quản Nghiên cứu và xây dựng các quy trình công nghệ chế biến các sản phẩm từ Gấc nhằm lựa chọn các thông số và điều kiện tối ưu với khả năng duy trì hàm lượng carotene và lycopene (các chất có hoạt tính sinh học cao) cao nhất Áp dụng kết quả thu được nhằm đưa ra quy trình công nghệ hoàn chỉnh có khả năng áp dụng thực tiễn tại các cơ sở chế biến thực phẩm 4. CÁCH TIẾP CẬN Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến các chất có hoạt tính sinh học thuộc nhóm carotenoids nhằm tìm ra điều kiện tối ưu để duy trì tối đa hàm lượng carotene và lycopene có trong thành phẩm trong quy trình công nghệ. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Tổng quan tài liệu Phương pháp xác định cấu trúc, các chỉ tiêu hóa lý của nguyên liệu và thành phẩm 5 Luan van Mở đầu Phương pháp phân tích các chỉ tiêu vi sinh của thành phẩm Nghiên cứu khả năng bảo quản sản phẩm Xây dựng công thức thanh trùng cho sản phẩm nectar Gấc – cà chua Sử dụng phương pháp sắc ký lỏng cao áp (HPLC) để định lượng một số các chất có hoạt tính sinh học cao ( carotene, lycopene,…) thuộc nhóm carotenoids trong quy trình công nghệ Sử dụng UV – VIS định tính và định lượng carotenoids tổng Phương pháp phân tích cấu trúc của thành phẩm Phương pháp phân tích đánh giá chất lượng cảm quan của sản phẩm: Vận dụng theo TCVN 3216-1994 và theo Hedonic. Xử lý số liệu thực nghiệm 6.
ĐỐI TƯỢNG & PHẠM VI NGHIÊN CỨU 6. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là nguyên liệu gấc, chọn loại gấc nếp, có tên khoa học Momordica Cochinchinesis Spreng. Phạm vi nghiên cứu Tiến hành nghiên cứu trong phòng thí nghiệm để chọn lựa các điều kiện tối ưu trong quy trình sản xuất các sản phẩm từ gấc với hàm lượng carotene và lycopene cao. Đưa ra các quy trình công nghệ hoàn chỉnh 7.
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Tổng hợp các tài liệu tham khảo Lựa chọn nguyên liệu thích hợp cho quá trình sản xuất Xác định tỷ lệ thịt, màng hạt, hạt, vỏ Gấc Phân tích các chỉ tiêu hóa lý của nguyên liệu Nghiên cứu các thông số kỹ thuật của quá trình sấy đến hiệu suất tách và đến hàm lượng carotenoids trong màng gấc - Nhiệt độ 6 Luan van Mở đầu - Thời gian Dựa vào hiệu suất thu nhận purê gấc, tỷ lệ tổn thất chất khô và hàm lượng carotenoids còn lại trong màng gấc để đưa ra thông số trong quá trình sấy. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm nectar Gấc – cà chua trong quá trình chế biến - Ảnh hưởng của tỷ lệ puree gấc/ cà chua và (puree gấc : cà chua)/nước đến hàm lượng carotenoids, độ nhớt, độ màu của bán thành phẩm - Ảnh hưởng của các tỷ lệ phối chế nguyên liệu đến giá trị dinh dưỡng và giá trị cảm quan của sản phẩm - Chế độ đồng hóa ảnh hưởng đến độ ổn định, độ nhớt sản phẩm - Chế độ thanh trùng ảnh hưởng đến các chỉ tiêu hóa lý, hàm lượng các chất có hoạt tính sinh học và cảm quan của sản phẩm nectar Gấc – cà chua Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Marmalade gấc - Công thức phối trộn nguyên liệu, phụ gia cho sản phẩm: purê, đường, acid citric, pectin ảnh hưởng đến giá trị cảm quan & dinh dưỡng của sản phẩm - Chế độ cô đặc đối với mứt đông: nhiệt độ, thời gian, nồng độ pectin ảnh hưởng đến cấu trúc và hàm lượng carotenoids trong sản phẩm: phương pháp quy hoạch thực nghiệm - Phân tích một số chỉ tiêu hóa lý của sản phẩm - Phân tích các chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm: tổng VSV hiếu khí, kị khí, nấm men, nấm mốc, Salmonella, E. Coli, Coliforms Staphylococcus Aureus - Phân tích đánh giá chất lượng cảm quan của sản phẩm 7 Luan van Chương 1: Tổng quan tài liệu CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. NGUYÊN LIỆU GẤC 1.
Giới thiệu về gấc [3], [15], [21], [23], [28], [29], [37], [49] 1. Phân loại Cây gấc tiếng Anh là: Chinese bitter melon hay chinese bitter cumcumber Tên khoa học là momodia cochinchinesis (lour) spreng (muricia cochichinesis lour, Muricia mixta roxb) thuộc họ bầu bí (cucurbitaceae ) thuộc bộ Violales. Các tên cũ: Muricia cochinchinensis Lour., Momordica macrophylla Gage, Momordica mixta Roxburgh và một số tên khác như: Anh : Spiny bitter-cucumber, Chinese bitter-cucumber, Chinese-cucumber Pháp : Margose à piquants Khmer : Makkao Lào : Mak kao Thái : Fak kao Nhật : Kushika Malaysia : Teruah Trung Quốc : Moc Miet Tu Ấn Độ : Bhat kerala Họ này có 96 giống 750 loài được trồng chủ yếu tập trung ở vùng nhiệt đới nóng ẩm. Riêng ở Việt Nam có khoảng 30 loài phổ biến nhất là bầu, bí, mướp, dưa leo, dưa hấu, khổ qua, …Tuy nhiên trong sản xuất hiện nay, chỉ phân biệt có hai loại gấc sau đây: Gấc nếp: Trái to có vỏ nhiều hạt, vỏ trái có màu xanh gai to, ít gai, khi chín chuyển sang màu đỏ cam rất đẹp.
Bổ trái ra bên trong trái có màu vàng tươi, màng đỏ bao bọc hạt có màu đỏ tươi rất đậm. Gấc tẻ (gấc sẻ): trái nhỏ hoặc trung bình vỏ dày tương đối có ít hạt, gai nhọn, trái chín bổ ra bên trong cơm có màu vàng nhạt và màng đỏ bao bọc hạt thường có màu đỏ nhạt hoặc màu hồng không được đỏ tươi đậm như gấc nếp, nên chọn giống gấc nếp để có trái to nhiều nạc bao quanh và chất lượng màu cũng tốt hơn 1. Nguồn gốc xuất xứ [32], [35], [37], [49], [55] Cây gấc có nguồn gốc châu Á nhiệt đới (Tropical Asia) mọc hoang trong rừng sau đó cư dân phát hiện đưa về trồng khắp nơi. Cây gấc được trồng tập trung chủ yếu ở vùng 8 Luan van Chương 1: Tổng quan tài liệu Đông Nam Á như miền nam Trung Quốc, Lào, Campuchia, Phillipin và Việt Nam.
Ở nước ta, cây gấc đã được trồng từ lâu khắp các vùng đất nước nhưng nhiều nhất là ở Miền Bắc chủ yếu để làm thuốc và làm chất màu thực phẩm.