Nghiên Cứu Phát Triển Sản Phẩm Nước Quả Từ Dịch Ép Quả Điều

Nghiên cứu phát triển sản phẩm nước quả từ dịch ép quả điều, mang lại giải pháp mới cho ngành thực phẩm và nâng cao giá trị dinh dưỡng.

• Trường học: Trường Đại Học Nông Lâm
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm
• Đề tài: Nghiên Cứu Phát Triển Sản Phẩm Nước Quả Từ Dịch Ép Quả Điều
• Loại tài liệu: Đề Tài Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan về quả điều
• 1.1.1. Cấu tạo và giá trị của thịt quả điều
• 1.1.2. Các thuộc tính chính của quả điều giả
• 1.1.3. Giải pháp quả điều giả
• 1.2. Tannin và Tannin trong quả điều
• 1.2.1. Tannin và ảnh hưởng của Tannin đối với các sản phẩm đồ uống
• 1.2.2. Tannin trong nước quả điều
• 1.3. Chế phẩm Enzyme Tannase
• 1.3.1. Giới thiệu chung về chế phẩm enzyme tannase
• 1.3.2. Hình thức của hoạt động thủy phân
• 1.3.3. Các nguồn thu nhận enzyme tannase
• 1.3.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzyme tannase
• 1.3.5. Ứng dụng của enzyme tannase trong công nghiệp thực phẩm
• 2. CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Dịch quả điều
• 2.2. Chế phẩm Enzyme
• 2.3. Hóa chất và dụng cụ nghiên cứu
• 2.4. Dụng cụ, thiết bị
• 2.5. Bố trí thí nghiệm
• 2.6. Phương pháp nghiên cứu
• 2.6.1. Phương pháp thực nghiệm
• 2.6.2. Phương pháp đánh giá cảm quan
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Khảo sát một số chỉ tiêu chất lượng của dịch quả điều giả
• 3.2. Khảo sát ảnh hưởng của xử lý enzyme tannase để khử chát trong dịch quả điều
• 3.2.1. Ảnh hưởng của thời gian xử lý enzyme đến một số chỉ tiêu chất lượng của dịch quả điều
• 3.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý enzyme lên một số chỉ tiêu của dịch quả điều
• 3.2.3. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ xử lý enzyme đến một số chỉ tiêu của dịch quả điều
• 3.3. Khảo sát công thức pha chế nước quả điều
• 3.4. Hoàn thiện quy trình công nghệ
• 3.4.1. Quy trình công nghệ
• 3.4.2. Thuyết minh quy trình
• DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Bí quyết nâng cao giá trị quả điều Từ phụ phẩm tới nước ép

Quả điều (Anacardium Occidentale L.) là cây công nghiệp quan trọng tại Việt Nam, chủ yếu được trồng để thu hoạch hạt. Tuy nhiên, phần thịt quả, hay còn gọi là quả điều giả, chiếm từ 10-15 tấn trên mỗi tấn hạt thu hoạch, lại đang bị xem là phụ phẩm ngành điều. Hơn 80% lượng quả này bị lãng phí hoặc chỉ dùng làm thức ăn gia súc. Đây là một sự lãng phí tài nguyên đáng kể. Nghiên cứu phát triển sản phẩm nước quả từ dịch ép quả điều ra đời nhằm giải quyết vấn đề này. Mục tiêu chính là biến một phụ phẩm nông nghiệp thành một sản phẩm thương mại có giá trị cao. Quả điều giả thực chất chứa một nguồn dinh dưỡng dồi dào, đặc biệt là Vitamin C và các khoáng chất. Việc phát triển thành công quy trình sản xuất nước ép điều không chỉ tạo ra một loại nước giải khát mới lạ mà còn mở ra hướng đi bền vững cho ngành điều. Điều này giúp nông dân tăng thêm thu nhập và giảm thiểu ô nhiễm môi trường do phế phẩm nông nghiệp gây ra. Nghiên cứu tập trung vào việc phân tích, xử lý và hoàn thiện công thức để tạo ra một sản phẩm đáp ứng được thị hiếu người tiêu dùng.

1.1. Tiềm năng kinh tế và giá trị gia tăng từ quả điều

Việc tận dụng quả điều giả mang lại giá trị gia tăng từ quả điều một cách rõ rệt. Thay vì bị loại bỏ, phần thịt quả có thể trở thành nguyên liệu chính cho ngành công nghệ thực phẩm. Thịt quả chín có thể được ăn tươi, làm mứt, hoặc lên men thành giấm và đồ uống có cồn như rượu Feni truyền thống ở Ấn Độ. Nước ép từ quả điều là một sản phẩm tiềm năng, phù hợp với xu hướng tiêu dùng các sản phẩm tự nhiên, tốt cho sức khỏe. Thị trường nước giải khát luôn rộng mở cho những sản phẩm sáng tạo. Một sản phẩm nước ép điều thành công có thể tạo ra một chuỗi giá trị mới, từ khâu thu hái, chế biến, đến phân phối và marketing. Điều này không chỉ giúp đa dạng hóa sản phẩm nông nghiệp mà còn góp phần xây dựng thương hiệu nông sản Việt Nam trên bản đồ thế giới. Nghiên cứu của Đào Vũ Thanh Vân (2022) nhấn mạnh, mục tiêu là “góp phần nâng cao giá trị của quả điều giả và tận dùng nguồn lực tiềm năng của ngành công nghiệp điều”.

1.2. Phân tích thành phần dinh dưỡng quả điều giả

Phân tích thành phần dinh dưỡng quả điều giả cho thấy đây là một nguồn dưỡng chất quý giá. Quả điều giả chứa hàm lượng ẩm cao (65-85%), giàu đường, khoáng chất, polyphenol và đặc biệt là Vitamin C. Một số nghiên cứu chỉ ra hàm lượng Vitamin C trong dịch quả điều có thể lên tới 800mg/l, cao hơn nhiều so với các loại trái cây thông thường. Ngoài ra, quả còn chứa các hợp chất chống oxy hóa tự nhiên, có khả năng kháng vi sinh cao. Fructose và glucose trong quả cung cấp năng lượng tức thời, trong khi lượng đồng và canxi hỗ trợ tuần hoàn máu và sức khỏe xương khớp. Các axit anacardic trong thịt quả còn có khả năng tác động lên vi khuẩn Helicobacter pylori, một tác nhân gây viêm loét dạ dày. Những đặc tính này khẳng định quả điều giả không chỉ là một phụ phẩm mà là một loại thực phẩm chức năng tiềm năng, xứng đáng được đầu tư nghiên cứu và phát triển thành sản phẩm thương mại.

II. Thách thức trong chế biến nước ép điều Vị chát từ tanin

Trở ngại lớn nhất trong công nghệ chế biến quả điều thành nước ép chính là vị chát đặc trưng. Vị chát này gây ra cảm giác khô và khó chịu trong vòm miệng, làm giảm sự chấp nhận của người tiêu dùng. Nguyên nhân chính là do sự hiện diện của tanin với hàm lượng cao trong dịch quả. Tanin là một nhóm hợp chất polyphenol phức tạp, có khả năng kết tủa protein trong nước bọt, tạo ra cảm giác se và chát. Theo tài liệu nghiên cứu, hàm lượng tanin trong dịch quả điều có thể dao động từ 300-1000 mg/l. Nếu không được xử lý hiệu quả, vị chát này sẽ lấn át hoàn toàn vị ngọt và hương thơm tự nhiên của quả. Hơn nữa, tanin còn gây ra hiện tượng kết tủa và làm sẫm màu sản phẩm trong quá trình bảo quản nước ép trái cây, ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng cảm quan và thời hạn sử dụng. Do đó, việc tìm ra một phương pháp trích ly dịch quả và xử lý tanin hiệu quả là bước đi tiên quyết, quyết định sự thành bại của sản phẩm.

2.1. Tìm hiểu về hàm lượng tanin trong quả điều

Tanin trong quả điều thuộc cả hai nhóm chính: tanin thủy phân (hydrolysable tannins) và tanin ngưng tụ (condensed tannins). Các hợp chất này phân bố khắp các bộ phận của cây, nhưng tập trung nhiều ở vỏ và thịt quả. Hàm lượng tanin trong quả điều thay đổi tùy thuộc vào giống cây, độ chín và điều kiện canh tác. Quá trình chín của quả có xu hướng làm giảm hàm lượng tanin, đặc biệt là tanin thủy phân. Tuy nhiên, ngay cả khi chín hoàn toàn, lượng tanin còn lại vẫn đủ để gây ra vị chát mạnh. Tanin không chỉ ảnh hưởng đến vị mà còn là một chất chống oxy hóa tự nhiên. Chúng có vai trò bảo vệ cây khỏi sự tấn công của vi sinh vật và côn trùng. Tuy nhiên, chính đặc tính kết tủa protein này lại trở thành một nhược điểm lớn trong chế biến thực phẩm. Việc xác định chính xác hàm lượng và loại tanin là bước cơ bản để lựa chọn phương pháp xử lý phù hợp.

2.2. Ảnh hưởng của tanin đến chất lượng nước ép trái cây

Tanin ảnh hưởng sâu sắc đến chất lượng cuối cùng của các sản phẩm nước ép. Về mặt cảm quan, chúng tạo ra vị chát (astringency) và đắng (bitterness). Vị chát làm giảm sự hấp dẫn và trải nghiệm thưởng thức của người dùng. Về mặt hóa lý, tanin có thể phản ứng với protein và pectin có sẵn trong dịch quả, gây ra hiện tượng kết tủa, tạo cặn và làm đục sản phẩm. Phản ứng oxy hóa các hợp chất polyphenol, bao gồm tanin, cũng dẫn đến việc ổn định màu nước ép trở nên khó khăn, khiến sản phẩm dễ bị sẫm màu. Trong quá trình bảo quản, những biến đổi này càng trở nên rõ rệt, làm giảm giá trị thương mại của sản phẩm. Vì vậy, mục tiêu của quá trình chế biến không phải là loại bỏ hoàn toàn tanin, vì chúng cũng đóng góp vào cấu trúc và độ phức hợp của hương vị, mà là giảm hàm lượng của chúng xuống dưới ngưỡng cảm nhận gây khó chịu.

III. Phương pháp xử lý vị chát của quả điều bằng enzyme Tannase

Để giải quyết thách thức về vị chát, nghiên cứu đã tập trung vào giải pháp sinh học: sử dụng enzyme Tannase. Đây là một phương pháp hiện đại và hiệu quả trong việc xử lý vị chát của quả điều. Enzyme Tannase (Tannin acyl hydrolase, EC 3.1.1.20) có khả năng thủy phân các liên kết este trong phân tử tanin. Cụ thể, enzyme này phá vỡ cấu trúc của tanin thủy phân, giải phóng ra axit gallic và glucose. Các hợp chất này không còn vị chát mạnh như tanin ban đầu. Ưu điểm của phương pháp enzyme là tính đặc hiệu cao. Nó chỉ tác động lên tanin mà không làm ảnh hưởng đáng kể đến các thành phần dinh dưỡng quý giá khác như Vitamin C hay các polyphenol có lợi. So với các phương pháp hóa lý truyền thống như dùng gelatin hay PVPP, việc sử dụng enzyme được xem là an toàn, thân thiện với môi trường và giữ được hương vị tự nhiên của sản phẩm. Nghiên cứu đã khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của enzyme để tìm ra điều kiện xử lý tối ưu.

3.1. Cơ chế và các yếu tố ảnh hưởng đến enzyme Tannase

Enzyme Tannase hoạt động bằng cách xúc tác phản ứng thủy phân. Nó cắt đứt các liên kết este galloyl và depside trong các phân tử tanin phức tạp. Quá trình này biến đổi tanin thành các phân tử đơn giản hơn, chủ yếu là axit gallic và đường. Hiệu quả của quá trình này phụ thuộc vào ba yếu tố chính: nhiệt độ, thời gian và nồng độ enzyme. Nghiên cứu của Đào Vũ Thanh Vân (2022) đã tiến hành khảo sát các yếu tố này một cách hệ thống. Kết quả cho thấy, nhiệt độ tối ưu cho hoạt động của enzyme Tannase (nguồn gốc từ Aspergillus Oryzae) là khoảng 60°C. Thời gian xử lý hiệu quả nhất là từ 4 đến 6 giờ. Nồng độ enzyme được xác định ở mức 0,6% (tính theo hàm lượng tanin ban đầu). Việc kiểm soát chặt chẽ các thông số này là chìa khóa để tối đa hóa hiệu suất khử chát mà vẫn bảo toàn chất lượng dịch quả.

3.2. So sánh hiệu quả với các phương pháp khử chát khác

Trước khi có sự can thiệp của enzyme, nhiều phương pháp khác đã được sử dụng để giảm vị chát. Các phương pháp vật lý như vi lọc có thể loại bỏ một phần tanin nhưng tốn kém và không phù hợp với quy mô sản xuất tại Việt Nam. Các phương pháp hóa học sử dụng tác nhân kết tủa như gelatin, lòng trắng trứng, hoặc PVPP (Polyvinylpolypyrrolidone) cũng cho hiệu quả cao. Tuy nhiên, các phương pháp này có thể loại bỏ cả những hợp chất có lợi khác, ảnh hưởng đến cảm quan và có thể để lại dư lượng không mong muốn. Một số phương pháp truyền thống như dùng nước gạo hay tinh bột sắn tuy hiệu quả nhưng tốn thời gian và làm thay đổi đáng kể vị của sản phẩm. Phương pháp sử dụng enzyme Tannase nổi lên như một giải pháp ưu việt, giúp xử lý vị chát của quả điều một cách chọn lọc, nhanh chóng và an toàn, đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng nước ép hiện đại.

IV. Hướng dẫn quy trình sản xuất nước ép điều sau xử lý tối ưu

Sau khi hoàn tất quá trình khử chát bằng enzyme, dịch quả điều cần trải qua các công đoạn tiếp theo để trở thành sản phẩm hoàn chỉnh. Một quy trình sản xuất nước ép điều chuẩn hóa là yếu tố quyết định chất lượng và sự ổn định của sản phẩm cuối cùng. Quy trình này bao gồm các bước chính: phối chế, đồng hóa, thanh trùng và đóng chai. Mỗi bước đều phải được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo sản phẩm không chỉ ngon miệng mà còn an toàn vệ sinh thực phẩm. Giai đoạn phối chế đặc biệt quan trọng, vì nó quyết định sự cân bằng giữa vị ngọt, chua và hương thơm tự nhiên của quả điều. Nghiên cứu đã khảo sát nhiều công thức khác nhau để tìm ra tỷ lệ vàng, mang lại sự hài hòa và được người tiêu dùng chấp nhận cao nhất. Việc áp dụng công nghệ hiện đại như thanh trùng UHT cũng giúp kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm mà không cần sử dụng chất bảo quản hóa học, phù hợp với xu hướng thực phẩm sạch hiện nay.

4.1. Tối ưu hóa công thức phối trộn cho sản phẩm nước quả

Để tạo ra một sản phẩm hấp dẫn, dịch quả điều sau khi xử lý enzyme được tiến hành phối chế. Mục tiêu là điều chỉnh vị, tạo sự cân bằng và nâng cao trải nghiệm cảm quan. Nghiên cứu đã khảo sát việc bổ sung hai thành phần chính: axit citric để điều chỉnh độ chua và đường (syrup) để điều chỉnh độ ngọt (đo bằng độ Bx). Bốn mẫu thử đã được tạo ra với các nồng độ axit citric (0,2 - 0,4%) và độ Bx (13 - 17°Bx). Thông qua đánh giá cảm quan sản phẩm, công thức được ưa thích nhất đã được xác định. Kết quả cho thấy mẫu được phối chế với 0,2% axit citric và đạt độ ngọt 15°Bx có chất lượng cảm quan tốt nhất. Tỷ lệ này giúp làm nổi bật hương thơm đặc trưng của quả điều, đồng thời tạo ra hậu vị thanh mát, dễ chịu, không bị gắt.

4.2. Thuyết minh các bước trong quy trình công nghệ hoàn thiện

Quy trình công nghệ sản xuất nước ép điều hoàn thiện bao gồm các bước sau: (1) Nguyên liệu: Quả điều giả được lựa chọn, rửa sạch và ép lấy dịch. (2) Xử lý enzyme: Dịch quả được gia nhiệt lên 60°C, bổ sung enzyme Tannase nồng độ 0,6% và ủ trong 4-6 giờ. (3) Lọc: Sau khi xử lý, dịch quả được lọc trong để loại bỏ xác enzyme và các cặn bẩn. (4) Phối chế: Bổ sung axit citric (0,2%) và syrup đường để đạt 15°Bx. (5) Đồng hóa: Sản phẩm được đồng hóa để tạo cấu trúc mịn, đồng nhất, tránh lắng cặn. (6) Thanh trùng: Sử dụng phương pháp thanh trùng nhanh nhiệt độ cao (HTST) hoặc thanh trùng UHT để tiêu diệt vi sinh vật gây hại. (7) Rót chai và đóng nắp: Sản phẩm được rót vào chai đã tiệt trùng trong điều kiện vô trùng. (8) Bảo quản: Sản phẩm cuối cùng được bảo quản ở nơi khô ráo, thoáng mát.

V. Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm nước quả từ quả điều

Chất lượng của một sản phẩm thực phẩm không chỉ được quyết định bởi các chỉ số hóa lý mà còn phụ thuộc rất nhiều vào sự chấp nhận của người tiêu dùng. Do đó, việc đánh giá cảm quan sản phẩm đóng vai trò cực kỳ quan trọng. Nghiên cứu đã sử dụng các phương pháp đánh giá cảm quan khoa học để xác định mức độ yêu thích của người thử đối với các mẫu nước ép điều được phối chế khác nhau. Các tiêu chí đánh giá bao gồm màu sắc, mùi, vị, và cảm giác tổng thể. Kết quả từ các hội đồng thử nếm đã cung cấp dữ liệu khách quan để lựa chọn ra công thức tối ưu nhất. Sản phẩm cuối cùng không chỉ loại bỏ được vị chát khó chịu mà còn giữ được hương thơm tự nhiên của quả điều, kết hợp với vị ngọt thanh và chua dịu. Sự thành công trong đánh giá cảm quan là minh chứng cho thấy tiềm năng thương mại hóa của sản phẩm nước ép từ quả điều là rất lớn, có khả năng cạnh tranh trên thị trường.

5.1. Phân tích các tiêu chuẩn chất lượng nước ép thành phẩm

Sản phẩm cuối cùng đã được phân tích để đảm bảo đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng nước ép theo quy định. Các chỉ tiêu quan trọng được kiểm tra bao gồm: hàm lượng chất khô hòa tan tổng số (độ Bx), độ axit tổng số, độ pH, và chỉ tiêu vi sinh vật. Kết quả phân tích cho thấy sản phẩm có độ Bx đạt 15, độ axit tổng số phù hợp, và độ pH ổn định. Đặc biệt, các chỉ tiêu vi sinh vật tổng số, E.coli, Coliforms đều nằm trong giới hạn cho phép, đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người sử dụng. Bên cạnh đó, các phân tích sâu hơn về hàm lượng Vitamin C và polyphenol còn lại cũng cho thấy sản phẩm vẫn giữ được một phần đáng kể các dưỡng chất có lợi sau quá trình chế biến. Việc đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe này là điều kiện cần để sản phẩm có thể được đưa ra thị trường và xây dựng lòng tin với người tiêu dùng.

5.2. Phản hồi và mức độ chấp nhận của người tiêu dùng

Dựa trên kết quả từ bảng đánh giá cảm quan, mẫu sản phẩm được phối chế với 0,2% axit citric và độ Bx = 15 nhận được điểm số cao nhất về độ chấp nhận chung. Người thử nếm mô tả sản phẩm có màu vàng sáng, trong, mùi thơm đặc trưng của quả điều chín, vị ngọt và chua hài hòa, và đặc biệt là không còn cảm giác chát se của tanin. Phản hồi tích cực này cho thấy phương pháp xử lý enzyme và công thức phối chế đã thành công trong việc khắc phục nhược điểm lớn nhất của dịch quả điều. Mức độ chấp nhận cao từ người tiêu dùng là tín hiệu lạc quan, khẳng định sản phẩm có đủ tiềm năng để phát triển thành một mặt hàng thương mại, đáp ứng nhu cầu về một loại nước giải khát tự nhiên, độc đáo và bổ dưỡng.

VI. Tương lai ngành công nghệ thực phẩm Nước ép từ quả điều

Nghiên cứu phát triển sản phẩm nước quả từ dịch ép quả điều đã mở ra một hướng đi mới đầy hứa hẹn. Thành công của đề tài không chỉ tạo ra một sản phẩm cụ thể mà còn chứng minh tiềm năng to lớn của việc ứng dụng khoa học công nghệ để nâng cao giá trị phụ phẩm nông nghiệp. Trong tương lai, công nghệ chế biến quả điều có thể được phát triển xa hơn nữa. Từ nền tảng nước ép cơ bản, các nhà sản xuất có thể sáng tạo ra nhiều dòng sản phẩm đa dạng hơn. Các sản phẩm có ga, cocktail, hoặc kết hợp với các loại nước ép trái cây khác có thể được nghiên cứu để mở rộng thị trường. Hơn nữa, việc nghiên cứu sâu hơn về các hoạt chất sinh học như chất chống oxy hóa tự nhiên và polyphenol trong quả điều cũng sẽ mở ra cơ hội phát triển các dòng thực phẩm chức năng. Sự thành công này là một ví dụ điển hình cho kinh tế tuần hoàn trong nông nghiệp, biến phế phẩm thành tài nguyên, góp phần vào sự phát triển bền vững.

6.1. Hướng phát triển các sản phẩm nước điều lên men

Một hướng đi tiềm năng khác là phát triển các sản phẩm nước điều lên men. Dịch quả điều sau khi đã được xử lý chát là một nguồn cơ chất lý tưởng cho quá trình lên men, nhờ vào hàm lượng đường tự nhiên cao. Việc sử dụng các chủng vi sinh vật khác nhau như nấm men Saccharomyces cerevisiae hay vi khuẩn lactic có thể tạo ra các sản phẩm đa dạng. Các sản phẩm như rượu vang điều, cider điều, hoặc các loại đồ uống probiotic lên men từ điều có thể mang lại hương vị độc đáo và nhiều lợi ích cho sức khỏe. Quá trình lên men không chỉ tạo ra cồn và các hợp chất hương vị mới mà còn có thể làm tăng hoạt tính sinh học của sản phẩm. Đây là một thị trường ngách đầy tiềm năng, đặc biệt khi xu hướng tiêu dùng các sản phẩm thủ công (craft) và lên men tự nhiên đang ngày càng phổ biến.

6.2. Ý nghĩa đối với ngành điều và công nghệ thực phẩm Việt Nam

Nghiên cứu này mang lại ý nghĩa to lớn. Đối với ngành điều, nó cung cấp một giải pháp thực tiễn để tạo ra giá trị gia tăng từ quả điều, giúp người nông dân có thêm nguồn thu nhập ổn định và giảm thiểu lãng phí. Đối với ngành công nghệ thực phẩm Việt Nam, đây là một minh chứng về khả năng nghiên cứu và phát triển sản phẩm mới từ nguồn nguyên liệu bản địa. Nó khuyến khích các doanh nghiệp đầu tư vào R&D, ứng dụng công nghệ sinh học để tạo ra những sản phẩm có tính cạnh tranh cao. Việc thương mại hóa thành công nước ép điều sẽ góp phần đa dạng hóa danh mục sản phẩm nông sản chế biến sâu của Việt Nam, khẳng định vị thế trên thị trường trong nước và quốc tế, đồng thời thúc đẩy một nền nông nghiệp xanh và bền vững hơn.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong xu hướng phát triển của xã hội hiện đại, lối sống chú trọng sức khỏe ("eat clean, live healthy") đã thúc đẩy nhu cầu tiêu thụ các sản phẩm nước ép thực vật tự nhiên ngày càng gia tăng. Tại thị trường Việt Nam, mặc dù các mặt hàng nước ép trái cây rất đa dạng, nguồn nguyên liệu từ quả điều giả (cashew apple) – phần đế hoa phình to của cây điều (Anacardium occidentale L.) – vẫn chưa được khai thác tương xứng với tiềm năng.

Cây điều là cây công nghiệp dài ngày được trồng phổ biến tại các vùng khí hậu nhiệt đới. Trong chuỗi thu hoạch hạt điều thương phẩm, cứ mỗi 1 tấn hạt điều thu được sẽ có từ 10 đến 15 tấn thịt quả giả kèm theo. Hiện nay, hơn 80% lượng quả giả trên thế giới và tại Việt Nam bị thải bỏ như một nguồn phế phẩm công nghiệp hoặc chỉ được sử dụng một phần làm thức ăn gia súc, gây lãng phí tài nguyên và tạo nguy cơ ô nhiễm môi trường.

Về mặt dinh dưỡng, thịt quả điều chứa hàm lượng ẩm cao (65–85%), giàu khoáng chất, polysaccharide và đặc biệt là hàm lượng vitamin C có thể lên tới 800 mg/L dịch quả. Tuy nhiên, quả điều giả có nhược điểm lớn là chứa hàm lượng tannin cao (khoảng 300–1000 mg/L), tạo vị chát gắt khó chịu, gây cảm giác khô se vòm miệng do phản ứng kết tủa với protein giàu proline trong nước bọt. Bên cạnh đó, lớp vỏ quả mỏng mềm, tốc độ hô hấp cao (62–72 ml/kg.h) khiến quả rất nhanh hỏng sau thu hoạch và dễ nhiễm vi sinh vật.

Đề tài “Nghiên cứu phát triển sản phẩm nước quả từ dịch ép quả điều” được thực hiện nhằm giải quyết bài toán công nghệ khử chát, nâng cao giá trị sử dụng của quả điều giả và tận dụng nguồn phụ phẩm dồi dào từ thủ phủ điều Bình Phước nói riêng và ngành điều Việt Nam nói chung.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu

Mục tiêu tổng quát của đề tài là ứng dụng chế phẩm sinh học để xử lý vị chát trong dịch ép quả điều và xây dựng công thức phối chế hoàn thiện nhằm tạo ra sản phẩm nước giải khát đạt tiêu chuẩn chất lượng. Các nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể gồm:

1. Phân tích các chỉ tiêu hóa lý, hóa sinh cơ bản của nguyên liệu dịch quả điều ban đầu;
2. Khảo sát ảnh hưởng của quá trình xử lý enzyme Tannase đến hiệu quả khử vị chát, đánh giá tác động của 3 yếu tố: nhiệt độ (°C), thời gian (giờ) và nồng độ enzyme (% theo hàm lượng tannin) tới các chỉ tiêu chất lượng của dịch quả;
3. Nghiên cứu và phát triển công thức phối trộn sản phẩm nước quả từ dịch ép quả điều giả;
4. Hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất nước quả từ dịch ép quả điều giả ở quy mô phòng thí nghiệm.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

• Đối tượng nghiên cứu: Dịch ép thu nhận từ phần quả giả của cây điều (Anacardium occidentale L.) trồng theo phương pháp hữu cơ tại tỉnh Bình Phước và chế phẩm enzyme Tannase thương mại.
• Phạm vi không gian và thời gian: Nguyên liệu được thu nhận vào tháng 01/2021, chuyển về bảo quản lạnh đông tại phòng thí nghiệm C4-111 thuộc Bộ môn Công nghệ Thực phẩm – Viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội; khóa luận hoàn thành vào tháng 08/2022.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và khái niệm cốt lõi

• Đặc tính thực vật và sinh hóa của quả điều: Phần thịt quả thực chất là cuống hoa (đế hoa) phình to, mang hạt thật ở bên ngoài. Thịt quả chứa nhiều hợp chất bay hơi tạo hương (este, terpen, hydrocarbon, aldehyde, cồn, ketone, lactone) cùng các acid béo như acid palmitic, acid oleic.
• Bản chất của Tannin và cơ chế tạo vị chát: Tannin là các hợp chất polyphenol cao phân tử có khả năng kết tủa alkaloid và protein. Trong dịch quả điều tồn tại cả tannin thủy phân (gallotannin, ellagitannin) và tannin ngưng tụ (proanthocyanidin). Cảm giác chát sinh ra khi tannin liên kết và làm kết tủa các protein giàu proline (PRPs) trong tuyến nước bọt.
• Cơ chế tác động của Enzyme Tannase: Tannase (Tannin acyl hydrolase, mã enzyme EC 3.1.1.20) thuộc nhóm esterase, xúc tác thủy phân các liên kết ester và liên kết depside có trong các este galloyl của tannin thủy phân (như acid tannic) để giải phóng acid gallic và glucose, từ đó làm giảm độ chát và cải thiện độ trong của dịch quả.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

Nghiên cứu được thiết kế theo phương pháp thực nghiệm công nghệ thực phẩm, triển khai qua 4 bước thí nghiệm chính:

                      [TN2: Khảo sát xử lý Tannase (Nhiệt độ, Thời gian, Nồng độ)]
                      [TN3: Đánh giá chất lượng dịch sau xử lý enzyme]
                      [TN4: Khảo sát phối chế (Acid citric, Đường Brix) & Cảm quan]
                      [Quy trình công nghệ hoàn thiện & Sản phẩm cuối]

Các phương pháp phân tích tiêu chuẩn áp dụng trong nghiên cứu bao gồm:

• Xác định hàm lượng chất rắn hòa tan tổng số (°Bx): Đo bằng khúc xạ kế phòng thí nghiệm theo TCVN 4414-87 (TCVN 4414:1987);
• Xác định độ ẩm: Phương pháp sấy đến khối lượng không đổi ở 105 °C theo TCVN 5613-2015;
• Xác định pH: Đo trực tiếp bằng máy đo pH để bàn FP20;
• Xác định đường tổng số và đường khử: Tiêu chuẩn TCVN 4594-88 và phương pháp Graxianop;
• Xác định hàm lượng acid tổng số: Chuẩn độ thể tích theo TCVN 5483-2007;
• Xác định hàm lượng polyphenol tổng số: Phương pháp so màu quang phổ sử dụng thuốc thử Folin-Ciocalteau ở bước sóng hấp thụ thích hợp, dựng đường chuẩn bằng dung dịch acid gallic (2,5 g/L);
• Xác định hàm lượng vitamin C: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa - khử bằng dung dịch Iod 0,02 N;
• Xác định hàm lượng tannin: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa bằng kali pemanganat ($KMnO_4$ 0,1 N) với chất chỉ thị indigocarmin;
• Xác định hoạt tính chống oxy hóa: Phương pháp quét gốc tự do DPPH (dung dịch 0,1 mM trong methanol);
• Xác định hàm lượng pectin: Phương pháp kết tủa canxi pectate;
• Đánh giá cảm quan: Phương pháp cho điểm cảm quan thị hiếu đối với các công thức phối chế.

Nguồn nguyên liệu và hóa chất

• Dịch quả điều: Ép từ quả điều giả tươi bằng máy ép trục vít, lọc thô qua vải lọc và bảo quản đông lạnh.
• Chế phẩm Enzyme Tannase: Sản phẩm thương mại của hãng Kikkoman Biochemifa (Nhật Bản), sinh tổng hợp từ chủng vi nấm Aspergillus oryzae.

Chỉ tiêu kỹ thuật enzyme (Kikkoman)	Giá trị công bố
Dạng chế phẩm	Bột mịn màu xám trắng, không mùi
Hoạt độ enzyme	$\ge 500\text{ U/g}$
Thể tích giảm khi sấy	$\le 5%$
Phần còn lại khi đốt (tro)	$\le 1%$
pH tối ưu / Điểm đẳng điện (pI)	$3,0 - 5,5\ /\ \text{pI} = 3,8$
Nhiệt độ tối ưu / Nhiệt độ ổn định	$30 - 40\ ^\circ\text{C}\ /\ 55\ ^\circ\text{C}$
Kim loại nặng	$\text{Chì} \le 5\ \mu\text{g/g};\ \text{Arsen} \le 1\ \mu\text{g/g}$
Vi sinh vật	Hiếu khí $\le 10^3\text{ CFU/g}$; Coliforms, E. coli, Salmonella: Âm tính

---

Nội dung chính theo từng chương

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

Chương 1 hệ thống hóa các tài liệu khoa học về cây điều, thành phần sinh hóa của quả điều giả, bản chất hợp chất tannin và ứng dụng của enzyme tannase trong công nghiệp đồ uống:

• Giá trị của quả điều giả: Cung cấp bức tranh tổng thể về cấu tạo hình thái và tiềm năng ứng dụng của quả điều giả trong sản xuất mứt jam, kẹo dẻo thẩm thấu đường, thức ăn ủ men cho gia súc và đồ uống truyền thống (như rượu Feni tại Goa - Ấn Độ, dulce de marañón tại Panama).
• Hóa học về Tannin và vị giác: Phân loại chi tiết các nhóm tannin (tannin thủy phân, tannin ngưng tụ, tannin phức hợp). Khảo sát ngưỡng cảm nhận vị chát của acid tannic ($0,02 - 0,05\text{ g/L}$) so với (+)-catechin ($0,12 - 0,3\text{ g/L}$), sự gia tăng cảm nhận chát theo thời gian lưu dịch trong miệng và tương tác giữa vị ngọt (giảm chát), vị chua (làm tăng cảm giác chát của acid tannic lên gấp đôi).
• So sánh các giải pháp khử tannin: Đánh giá ưu nhược điểm của các phương pháp lắng trong truyền thống (gelatin, bentonite, than hoạt tính, nước gạo, bột sắn), phương pháp vi lọc và phương pháp sinh học dùng enzyme Tannase.

Phương pháp tiền xử lý	Ưu điểm	Nhược điểm
PVPP	Hiệu suất tách tannin cao	Giá thành đắt, khó tìm nguồn cung
Enzyme Tannase	Thời gian phản ứng nhanh, tiết kiệm, không làm biến đổi vị giác	Cần tối ưu hóa điều kiện công nghệ
Gelatin	Hiệu suất làm trong cao	Cần liều lượng lớn, ảnh hưởng cảm quan và kinh tế
Vi lọc	Lọc trong tốt, loại bỏ cặn hiệu quả	Chi phí đầu tư màng và thiết bị tốn kém
Nước gạo / Bột sắn	Dễ kiếm, chi phí thấp	Thời gian xử lý lâu (lên đến 8 giờ), dễ lên men hỏng dịch

• Tổng quan về enzyme Tannase: Phân tích nguồn gốc thu nhận tannase từ vi sinh vật (Aspergillus niger, Aspergillus oryzae, Lactobacillus plantarum...), động vật và thực vật; các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính (nhiệt độ, pH, ion kim loại như $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$, $Fe^{2+}$); và các ứng dụng điển hình trong sản xuất trà lạnh hòa tan, bột lá ổi, làm trong bia rượu và nước quả.

CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Chương 2 trình bày chi tiết về xuất xứ nguyên liệu quả điều Bình Phước, tiêu chuẩn kỹ thuật của enzyme Kikkoman, danh mục hóa chất phân tích và cách thức thiết kế thí nghiệm:

• Mô tả chi tiết các bước chuẩn bị dịch quả: phân loại quả giả chín, ngâm rửa, ép trục vít, lọc thô, cấp đông bảo quản tại phòng thí nghiệm;
• Quy trình pha chế các dung dịch chuẩn phục vụ phân tích: pha dãy nồng độ acid gallic chuẩn bước 1 và bước 2 để đo polyphenol; pha dãy nồng độ vitamin C chuẩn để đo hàm lượng acid ascorbic;
• Thiết lập quy trình phân tích các chỉ tiêu hóa lý: phương pháp khúc xạ kế xác định độ Brix, sấy đối lưu 105 °C xác định ẩm, chuẩn độ iod, chuẩn độ permanganat và đo hoạt tính DPPH.

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Chương 3 tập trung công bố và thảo luận các số liệu thực nghiệm thu được từ quá trình xử lý enzyme và hoàn thiện công thức:

• Đặc tính dịch quả ban đầu: Khảo sát thành phần hóa lý cơ bản của dịch ép thô, chỉ ra sự hiện diện của hàm lượng tannin cao cần phải xử lý trước khi phối chế.
• Khảo sát động học khử chát bằng Enzyme Tannase: Đánh giá biến thiên của hàm lượng tannin, polyphenol, vitamin C, acid tổng số và độ Brix dưới tác động độc lập của 3 thông số công nghệ:
  • Ảnh hưởng của thời gian xử lý: Thời gian phản ứng kéo dài giúp tăng hiệu suất thủy phân liên kết ester của tannin;
  • Ảnh hưởng của nhiệt độ: Khảo sát dải nhiệt độ phản ứng nhằm xác định vùng hoạt động tối ưu của tannase mà không gây tổn thất các hợp chất mẫn cảm nhiệt (vitamin C, polyphenol);
  • Ảnh hưởng của nồng độ enzyme: Khảo sát tỷ lệ phối trộn enzyme tính theo hàm lượng tannin trong dịch quả nhằm đạt điểm cân bằng giữa hiệu quả kinh tế và mức độ khử chát.
• Khảo sát công thức phối chế: Thiết lập 4 mẫu thử nghiệm với các tỷ lệ acid citric ($0,2 - 0,4%$) và siro đường ($13 - 17\ ^\circ\text{Bx}$), thực hiện đánh giá cảm quan thị hiếu về màu sắc, mùi, vị và độ hài hòa tổng thể.
• Quy trình công nghệ đề xuất: Xây dựng sơ đồ quy trình công nghệ hoàn chỉnh và thuyết minh chi tiết từng công đoạn từ tiếp nhận nguyên liệu, xử lý enzyme, phối chế, lọc tinh, thanh trùng đến đóng gói sản phẩm.

---

Kết quả và đóng góp

Kết quả nghiên cứu chính

1. Xác lập thông số tối ưu cho quá trình xử lý Enzyme Tannase:

   • Nồng độ enzyme Tannase: 0,6% (tính theo hàm lượng tannin nguyên liệu);
   • Nhiệt độ xử lý: 60 °C;
   • Thời gian phản ứng: 4 – 6 giờ.
   • Ở điều kiện này, hiệu quả tách chiết và thủy phân tannin đạt mức tối ưu, giảm đáng kể vị chát khó chịu; đồng thời các thành phần dinh dưỡng quý như polyphenol tổng số, vitamin C, hàm lượng acid hữu cơ và nồng độ chất khô hòa tan tổng số vẫn được duy trì ở mức cao.

2. Xác định công thức phối chế tối ưu cho sản phẩm:

   • Khảo sát phối chế dịch quả sau khử chát với acid citric ($0,2 - 0,4%$) và điều chỉnh độ ngọt ($13 - 17\ ^\circ\text{Bx}$) qua 4 mẫu thử.
   • Kết quả đánh giá cảm quan xác định Mẫu 2 (phối chế với 0,2% acid citric và độ khô $15\ ^\circ\text{Bx}$) đạt chất lượng cảm quan tốt nhất về sự cân bằng chua – ngọt, giảm thiểu hậu vị chát và giữ được hương thơm đặc trưng của quả điều.

3. Đánh giá chất lượng sản phẩm hoàn thiện:

   • Sản phẩm nước quả điều cuối cùng được kiểm soát đồng bộ các chỉ tiêu chất lượng: hàm lượng chất khô hòa tan tổng số (°Bx), acid tổng số, pH, hoạt tính polyphenol, vitamin C, cảm quan và đạt tiêu chuẩn an toàn về tổng số vi sinh vật hiếu khí.

Đóng góp của đề tài

• Đóng góp khoa học: Cung cấp dữ liệu thực nghiệm có hệ thống về động học thủy phân tannin trong dịch ép quả điều giả bằng enzyme Tannase sinh tổng hợp từ Aspergillus oryzae; làm rõ mối tương quan giữa nhiệt độ, thời gian và nồng độ enzyme tới độ ổn định của vitamin C và polyphenol.
• Đóng góp thực tiễn: Mở ra giải pháp công nghệ sinh học khả thi nhằm tận dụng nguồn phế phẩm quả điều giả với khối lượng hàng chục nghìn tấn mỗi năm tại Việt Nam, góp phần gia tăng chuỗi giá trị cho ngành trồng và chế biến điều tại Bình Phước.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của nghiên cứu

• Các thí nghiệm khử chát và phối chế mới chỉ dừng lại ở quy mô phòng thí nghiệm (mẻ nhỏ), sử dụng nguồn nguyên liệu bảo quản lạnh đông;
• Khóa luận chưa tiến hành theo dõi sự biến đổi các chỉ tiêu hóa lý, hóa sinh và cảm quan của sản phẩm nước quả trong điều kiện bảo quản dài ngày (theo dõi hạn sử dụng thực tế);
• Chưa đánh giá chi tiết chi phí năng lượng và giá thành sản xuất ở quy mô bán công nghiệp (pilot).

Hướng nghiên cứu tiếp

• Thử nghiệm mở rộng quy mô sản xuất trên hệ thống thiết bị pilot liên tục hoặc bán liên tục;
• Nghiên cứu động học suy giảm chất lượng sản phẩm (vitamin C, màu sắc, vi sinh) theo thời gian bảo quản ở các điều kiện nhiệt độ khác nhau;
• Khảo sát đa dạng hóa sản phẩm bằng cách phối chế dịch quả điều với các loại nước cốt trái cây nhiệt đới khác (như chanh leo, xoài, cốt dừa) nhằm làm phong phú hương vị và cấu trúc đồ uống.

---

Giá trị tham khảo

Tài liệu khóa luận tốt nghiệp này mang lại giá trị tham khảo hữu ích cho các nhóm đối tượng:

• Sinh viên, học viên ngành Kỹ thuật Thực phẩm và Công nghệ Sinh học: Tham khảo phương pháp bố trí thí nghiệm thủy phân enzyme, quy trình phân tích các chỉ tiêu sinh hóa tiêu chuẩn (tannin, polyphenol, vitamin C, DPPH, pectin) theo các TCVN hiện hành;
• Kỹ sư R&D trong ngành công nghiệp đồ uống: Ứng dụng trực tiếp thông số công nghệ enzyme Tannase (nồng độ 0,6%, 60 °C, 4–6 giờ) và tỷ lệ phối chế ($15\ ^\circ\text{Bx}$, 0,2% acid citric) để nghiên cứu phát triển các dòng sản phẩm nước quả giàu chất chống oxy hóa từ nguồn nguyên liệu phế phẩm nông nghiệp;
• Các cơ sở chế biến nông sản tại Bình Phước và khu vực Đông Nam Bộ: Cung cấp cơ sở khoa học để xây dựng dự án chế biến sâu phụ phẩm từ cây điều, nâng cao hiệu quả kinh tế cho nông dân và doanh nghiệp.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Nguồn nguyên liệu quả điều giả trong nghiên cứu được thu nhận và sơ chế như thế nào?

Quả điều giả được thu nhận từ vườn điều canh tác hữu cơ tại tỉnh Bình Phước (tháng 01/2021). Sau khi tách lấy hạt thật, phần quả giả được phân loại, loại bỏ các quả dập nát hư hỏng, đem ngâm rửa sạch và ép bằng máy ép trục vít. Dịch quả sau đó được lọc thô qua vải lọc để tách bớt bã xơ rồi chuyển về bảo quản lạnh đông tại phòng thí nghiệm C4-111 (Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội) trước khi tiến hành các bước nghiên cứu tiếp theo.

2. Chế phẩm enzyme Tannase sử dụng trong đề tài có đặc tính kỹ thuật ra sao?

Chế phẩm Tannase (EC 3.1.1.20) được cung cấp bởi hãng Kikkoman Biochemifa (Nhật Bản), có nguồn gốc từ vi nấm Aspergillus oryzae. Enzyme ở dạng bột mịn màu xám trắng, không mùi, hoạt độ $\ge 500\text{ U/g}$, điểm đẳng điện $\text{pI} = 3,8$, dải pH tối ưu $3,0 - 5,5$, nhiệt độ tối ưu $30 - 40\ ^\circ\text{C}$ và nhiệt độ ổn định ở $55\ ^\circ\text{C}$.

3. Điều kiện tối ưu để xử lý khử chát cho dịch quả điều bằng enzyme Tannase là gì?

Qua khảo sát thực nghiệm, chế độ xử lý enzyme tối ưu được xác định là: nồng độ enzyme 0,6% (tính theo hàm lượng tannin ban đầu), nhiệt độ phản ứng 60 °C và thời gian phản ứng duy trì trong 4 đến 6 giờ. Chế độ này đem lại hiệu suất thủy phân tannin cao nhất trong khi vẫn bảo toàn được hàm lượng polyphenol, vitamin C và các chất khô hòa tan trong dịch.

4. Công thức phối chế nào cho sản phẩm nước quả điều có giá trị cảm quan tốt nhất?

Trong số 4 công thức phối chế được khảo sát (biến thiên nồng độ acid citric $0,2 - 0,4%$ và độ ngọt $13 - 17\ ^\circ\text{Bx}$), công thức Mẫu 2 với 0,2% acid citric và nồng độ chất khô hòa tan $15\ ^\circ\text{Bx}$ cho điểm đánh giá cảm quan cao nhất, tạo được sự hài hòa giữa vị chua, ngọt và khắc phục triệt để vị chát của dịch quả ban đầu.

5. Tại sao quả điều giả lại có vị chát mạnh và khó bảo quản sau thu hoạch?

Vị chát mạnh của quả điều giả xuất phát từ hàm lượng tannin cao ($300 - 1000\text{ mg/L}$), gồm cả gallotannin và proanthocyanidin, có khả năng kết tủa mạnh với protein giàu proline trong nước bọt. Đồng thời, quả có tốc độ hô hấp rất cao ($62 - 72\text{ ml/kg.h}$), lượng acid abscisic tăng nhanh khi chín làm mềm mô quả, kết hợp vỏ mỏng khiến quả dễ bị tổn thương cơ học và bị tấn công nhanh chóng bởi ruồi giấm cùng các loài nấm mốc (Rhizopus, Aspergillus).

---

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Đào Vũ Thanh Vân đã nghiên cứu thành công giải pháp khử vị chát trong dịch ép quả điều giả bằng chế phẩm sinh học enzyme Tannase ở điều kiện nồng độ 0,6%, nhiệt độ 60 °C trong 4–6 giờ. Trên cơ sở dịch quả đã qua xử lý enzyme, đề tài đã xác lập được công thức phối chế tối ưu với 0,2% acid citric và $15\ ^\circ\text{Bx}$, tạo ra sản phẩm nước giải khát có chất lượng cảm quan hài hòa, bảo toàn được hàm lượng vitamin C và chất chống oxy hóa tự nhiên. Kết quả này chứng minh tính khả thi cao trong việc chuyển hóa nguồn phế phẩm quả điều giả thành sản phẩm nước uống có giá trị thương mại, góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế cho ngành công nghiệp chế biến điều tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Tổng quan về quả điều 1. Cấu tạo và giá trị của thịt quả điều Quả điều (Cashew Apple) thuộc họ Đào Lộn Hột hay còn gọi là họ Xoài, là đế hoa hay còn gọi là quả giả của cây điều (Anacardium Occidentale L. Cây thuộc giới Plantae, bộ Sapinadales, họ Anacarrdiaceae, chi Anacardium.

Điều hay còn gọi là đào lộn hột là một loại cây công nghiệp dài ngày thuộc họ Xoài. Cây này có nguồn gốc từ đông bắc Brasil, nơi nó được gọi bằng tiếng Bồ Đào Nha là Caju hay Cajueiro. Ngày nay nó được trồng khắp các khu vực khí hậu nhiệt đới để lấy nhân hạt chế biến làm thực phẩm. Cây điều (đào lộn hột) cao từ khoảng 3 - 9m.

Lá mọc so le, cuống ngắn. Hoa nhỏ, màu trắng có mùi thơm dịu. Quả khô, không tự mở, hình thận, dài 2–3 cm, vỏ ngoài cứng, mặt hõm vào, cuống quả phình to thành hình trái lê hay đào, màu đỏ, vàng hay trắng. Do vậy người ta thường có cảm tưởng phần cuống quả phình ra là quả, còn quả thật đính vào là hạt, do đó mà có tên đào lộn hột (tức đào có hột nằm ngoài quả).

Hạt hình thận, có chứa dầu béo. Phần quả giả có vị chát, ngọt, tùy thuộc vào giống, thời điểm thu hái địa phương trồng điều. Hạt điều có giá trị thương phẩm cao, phần quả giả rất dễ bị dập cũng như có thời hạn bảo quản không cao, có vị chát không phù hợp với cảm quan của người tiêu dùng. Giá trị thương phẩm của quả thật cao nên được hái riêng, còn quả giả bị tách khỏi phần “hạt điều” khi tiếp xúc với môi trường bên ngoài gây khó khăn trong việc bảo quản, thậm chí còn gây ô nhiễm vi sinh.

Thịt quả chín có thể được ăn sống, nấu thành cà ri hoặc lên men thành giấm hoặc đồ uống cồn. Tại Campuchia, cây điều được trồng như cây cảnh và được coi như một món cao lương mỹ vị khi ăn cùng với muối. Khi sử dụng ăn liền như một loại quả, vị chát của quả có thể được loại bỏ bằng cách hấp quả trong 5 phút trước khi đem đi rửa trong nước lạnh hoặc ngâm trong nước muối nóng trong 5 phút. Đôi khi trái giả còn được dùng làm các loại mứt: Jam, Preserve, Chutney ở một số đất nước.

Đặc biệt các đồ uống có cồn cũng như không có cồn từ thịt quả còn là những sản phẩm truyền thống ở Ấn Độ và Châu Phi. Ở Brazil nước quả ép và bã thịt quả điều được sử dụng SVTH Đào Vũ Thanh Vân 17 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Thị Hạnh làm đồ ngọt, nước giải khát, rượu mạnh cachaça. Ở Panama thịt điều khi chế biến cùng nước, đường trong một khoảng thời gian dài để tạo thành món tráng miệng dạng Jam mang tên dulce de marañón, đôi khi được kết hợp với một số thành phần khác như tinh bột để tạo thành dạng bánh. Với mỗi một tấn hạt điều được thu hoạch, ta có tất cả từ 10-15 tấn thịt quả điều và hiện tại ở Việt Nam, thịt quả điều đang được sử dụng như thức ăn gia súc, đặc biệt trên thế giới hơn 80% thịt quả được xử lý như phế phẩm của ngành điều.1: Cấu tạo quả điều Thịt quả đã và đang là trung tâm chú ý của các nhà nghiên cứu với những tiềm năng về mặt vi sinh, dinh dưỡng, cảm quan cũng như một loại thực phẩm chức năng, một bài thuốc quý.

Điều đặc biệt thu hút ở thịt quả chính là sự có mặt của vô vàn chất khoáng và vitamin,… đặc biệt là vitamin C và các polysaccharide. Các thuộc tính chính của quả điều giả 1. Tính chất hóa lý đa dạng Ảnh hưởng của quá trình thanh trùng lên nước quả Nước quả sau khi được thanh trùng có lượng đường tổng, đường khử hầu như không đổi. Lượng pH, lượng chất khô tổng số, nồng độ axit giảm nhẹ trong giảm nhẹ trong 100 giờ đầu.

Lượng vitamin C theo thời gian giản đi rất nhanh chóng, đặc biệt là tại 5 tiếng sau khi được thanh trùng (tại 90°C/12s). Tạo ra các hợp chất thơm Thịt quả khi chín sinh ra mùi thơm nhẹ nhàng và khi hỏng sẽ tạo ra các mùi khó chịu. Hiện đã định lượng được một số hợp chất dễ bay hơi có trong quả điều: 29 hợp SVTH Đào Vũ Thanh Vân 18 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Thị Hạnh chất este, 16 hợp chất terpen, 9 hợp chất hydrocarbon, 7 axit carboncyliccx, 7 hợp chất aldehide, 3 hợp chất cồn, 2 hợp chất ketone, 2 lactone và 1 hợp chất norisoprenoid. Thịt quả điều chín đều thường có hương ngọt hoa quả nhờ hợp chất metyl 3-metyl- trans-2-butenoate và metyl 3-metyl pentanoate.

Hương lá cây nhờ các aldehyde 5 hoặc 6 carbon như: cis-3-hexenol, hexanal, 2-metyl-2-pentenal, hương thối của quả giả hỏng là của 2-metyl butanoic acid. Bên cạnh các hợp chất thơm trong thịt quả, một số nghiên cứu đã định tính được một số tinh dầu trong thịt quả đỏ và vàng. Trong đó, axit palmitic, axit oleic có mặt thường xuyên trong trái đỏ, trái vàng và bao gồm các tinh dầu chính như: furfural, axit palmitic, axit 4-hydroxydodecanoic, lactone, (E)-hex-2- enal, (Z)-hex-3-enol và hexadecanol. Ảnh hưởng trong quá trình nuôi trồng và bảo quản Mặc dù là loại quả tuân theo mô hình hô hấp thường biến (non-climateric), nhưng Thịt quả lại có tốc độ hô hấp cao (62-72 ml/kg.h) và lượng gia tăng của etylen ổn định (200-400 ml/kg.

Lượng etylen và các thành phần dễ bay hơi thoát ra sau thu hoạch giảm mạnh. Đi kèm với đó là sự gia tăng đột ngột của acid abscisic ở cuống và toàn bộ quả giả ở cuối quá trình phát triển làm giảm các khoang trống cũng như độ cứng của quả. Chính vì lớp da mềm của quả hậu thu hoạch, thịt quả dễ bị tấn công bởi ruồi giấm mang trong nó các bào tử nấm như Rhizopus, Aspergilus và Collectorichum. Để giảm nguy cơ xâm hại của các tác nhân gây hại và khử trùng bề mặt các quả giả, ta cần nhúng nhanh thịt quả vào dung dịch 0,25% axit citric hoặc 0,1 % - 0,3% axit ascorbic trước khi ăn tươi cũng như đưa vào quá trình sản xuất.

Từ đó, ta thấy một loạt các dấu hiệu về sự biến đổi liên tục của các thông số: hóa học, cảm quan, hóa lý,… của trái điều trong suốt các quá trình: thanh trùng, tiệt trùng, phát triển, chín, thu hái, bảo quản, và các quá trình chế biến khác. Giá trị dinh dưỡng cao Bài thuốc quý với hoạt tính sinh học cao Thịt quả điều được định danh là một loài cây thuốc có nguồn gốc từ lục địa Nam Mỹ. Quả giả với hàm lượng ẩm 65-85%, có thể chiết xuất thành nước quả giàu các chất khoáng, đường, polyphenol và Tannin. Trong đó, theo một số nghiên cứu về các giống điều, thịt quả tại Ariyalur, Ấn Độ, tuy trái đỏ có hàm lượng nước và hàm lượng SVTH Đào Vũ Thanh Vân 19 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Thị Hạnh chất khoáng cao hơn trái vàng, giá trị dinh dưỡng (hàm lượng đường tổng, đường khử, protein, vitamin C) ở trái vàng lại cao hơn trái đỏ, nhưng nhìn chung các chỉ tiêu dinh dưỡng của cả hai loại thịt quả này đều cao hơn so với của các quả thông thường.

Bởi vậy, nước thịt quả điều và sản phẩm phụ của chúng là dược phẩm tiềm năng cho các chứng đau nhức cơ bản, cũng như nước giải khát tăng lực cho những ngày nóng bức. Tiêu thụ nước từ thịt quả điều nguyên chất giúp giảm các bệnh đường ruột mãn tính, giảm rát họng và giảm vôi hóa xương khớp. Nhờ các thuộc tính của các chất chát, nước Thịt quả chưng cất được cho là giúp giảm đau thấp khớp và đau dây thần kinh. Thịt quả còn có thể được dùng làm nước tăng lực nhờ giá trị dinh dưỡng và giá trị năng lượng cao.

Fructose trong Thịt quả chỉnh insulin và ổn định lượng đường trong máu, trong khi đó Glucose trong Thịt quả hoạt động như nguồn cung năng lực tức thời. Lượng đồng trong Thịt quả giúp lưu thông máu và oxy trong máu, lượng Canxi giúp chắc khỏe các khớp, xương. Bên cạnh đó, các nước giải khát tươi, lên men từ trái giả giúp giảm chuột rút, thoái hóa điểm vàng và mất ngủ ở người lớn tuổi. Nước Thịt quả chứa vô số hợp chất chống oxi hóa với hàm lượng vitamin C lên đến 800mg vitamin C/l dịch.

Với hàm lượng vitamin C lớn như vậy, nước ép này còn giúp nướu và lợi chắc khỏe, tăng sức khỏe răng, vòm miệng nói chung. Với hàm lượng xơ lớn, tiêu thụ quả tươi cũng như nước quả giả làm tăng mức độ oxy hóa các chất béo trong mô mỡ và cholesterol, do đó được khuyến nghị sử dụng cho những người muốn giảm béo. Các sản phẩm phụ từ nước ép có khả năng kháng vi sinh cao Thịt quả được sử dụng cho các vấn đề về đường ruột như loét dạ dày, axit anacardic trong Thịt quả có khả năng tác động lên Helicobacter pylori - vi khuẩn gây viêm loét dạ dày tá tràng và giảm nhiễm trùng, nước Thịt quả có khả năng làm giảm hoạt động của vi khuẩn Salmonella typhimurium, gây ra các bệnh về gan. Ngâm hạt điều tươi trong nước táo làm giảm sự hư hỏng do Escherichia coli và Salmonella aureus.

Thịt quả được tương truyền như một bài thuốc chữa ung thư do khả năng chống oxy hóa của các hoạt tính sinh học khác nhau trong nước ép. Một số thành phần dễ bay hơi được phân lập từ Thịt quả cho thấy tác động lớn đối với sự tăng trưởng và phát triển của một số vi sinh vật thuộc giống Bacillus (B. SVTH Đào Vũ Thanh Vân 20 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Thị Hạnh aerogenes), Pseudomonas (P.chrysogenum), Trichophyton mentagrophytes và Calathea Pracis. Các hợp chất dễ bay hơi gây ức chế hoạt động chống lại vi sinh vật là car-3-enema, limonene, furfural, benzaldehyde, nonanal, 2-metylpentan-1-ol, a-terpinene và 8-caryophyllene.

Giải pháp quả điều giả 1. Các ứng dụng tiềm năng của quả điều giả * Các sản phẩm từ quả giả trải qua thẩm thấu đường, thẩm thấu muối Ngâm thịt quả hoặc các lát cắt thịt quả qua đêm (10-12 tiếng), ngập trong dung dịch đường nồng độ Brix 50-70°, 2% Canxi Clorua và 0,6% Kali Metabisulphat ở nhiệt độ thường, duy trì trong 3-4 ngày rồi đem đi phơi khô và xử lý bề mặt, ta có các sản phẩm kẹo ngọt. Thay dung dịch đường bằng dung dịch muối cùng một số gia vị như bột nghệ, bột ớt ngọt, ớt cay,…cùng 2% Canxi Clorua và 0,6% Kali Metabisulphat; ta có sản phẩm bánh kẹo mặn. * Thức ăn chăn nuôi Quả điều tươi sau khi đã tách hạt ra được đem phơi khô, nghiền thành bột hoặc ủ lên men với bột sắn, rơm khô tỷ lệ lần lượt 6% và 9% làm thức ăn cho bò, động vật nhai lại, giúp tăng chất lượng sữa do giàu các hợp chất polyphenol trong thành phần thịt.