Chương 1 TỎNG QUAN TÀI LIỆU 1. Tổng quan về xoài Xoài có tên khoa học là Mangifera indica L., thuộc họ Đào lộn hột (Anacadiaceae), là loài cây ăn quả vùng nhiệt đới. Các nước sản xuất xoài lớn trên thế giới là Ấn Độ, Trung Quốc, Thái Lan, Mexico, Pakistan, Indonesia. Sản lượng xoài của 6 nước này chiếm đến 78% sản lượng xoài thế giới và có ảnh hưởng rất lớn đến thị trường xoài thé giới.
Việt Nam thuộc nhóm 20 nước sản xuất xoài có tiềm năng của thế giới. Theo kết quả điều tra thu thập giống của Viện Cây Ăn Quả Miền Nam có 57 dòng/giống xoài đang được nhà vườn trồng trong sản xuất. Tuy nhiên, hai giống xoài chất lượng ngon được thị trường ưa chuộng được trồng phô biến ở các tỉnh ĐBSCL là xoài Cát Hòa Lộc và xoài Cát Chu. Ngoài ra, còn có một số giống xoài khác như xoài Đài Loan, xoài Xiêm núm (trồng ở Vĩnh Long), xoài Tượng, xoài Ghép, xoài Thanh ca Views Diện tích trồng và sản lượng xoài của Việt Nam qua các năm đều tăng.
Xoài được trồng rải rác ở rất nhiều tỉnh thành ở Việt Nam, nhưng tập trung nhiều nhất là ở vùng đồng bằng Sông Cửu Long và Đông Nam Bộ. Theo kết quả điều tra thực tế các nông hộ trồng xoài tại 3 tỉnh Tiền Giang, Đồng Tháp, Vĩnh Long thì 100% số hộ được điều tra bán xoài cho thương lái. Theo điều tra đánh giá chuỗi cung ứng xoài cho thấy, tỉ lệ xoài xuất khâu là khá thấp chiếm khoảng 15-20%, tỉ lệ xoài không xuất khẩu chiếm 75-80%, trong đó một phần lớn tiêu thụ nội địa, một phần phải loại bỏ gây ton thất trung bình sau thu hoạch chiếm 26,9% (Báo cáo Diéu tra chuỗi cung ứng Xoài dong bằng sông Mê Kông, Việt Nam, 12-2015). Theo Amee Ravani và cộng sự (2013), xoài được chế biến và được sử dụng ở hầu hết mọi giai đoạn phát triển của nó.
Xoài tươi và các sản phâm chế biến từ xoài đang được phô biến trên toàn thế giới. Xoài xanh được sử dụng làm tương ớt, ngâm giấm, bột ca ri và các sản phẩm khô. Xoài chin được chế biến thành dạng cắt lát đóng hộp và đông lạnh, puree, nước ép, nectar và các sản phâm sấy. Xoài được chế biến thành nhiều loại sản phẩm khác nhau: Thịt xoài đông lạnh, thức uống tr xoai, mut xoài, bánh trang xoài, khô xoài, rượu vang xoài, giấm XOÀI,.
Tuy nhiên, việc chế biến các sản phẩm từ xoài ở Việt Nam chưa phát triển. Các sản phẩm từ xoài ở Việt Nam chủ yếu là xoài đông lạnh (dạng 2 má, dạng quân cờ, dạng hạt lựu, hoặc dạng purê), xoài sấy. Thịt xoài chứa thành phần chính là nước và các chất carbohydrat, với lượng nhỏ chất xơ, protein và vitamin. Tùy thuộc vào giống xoài mà hàm lượng carbohydrat có sự thay đổi.
Theo nghiên cứu năm 2007 của Luis A. Bello-Pérez và cộng sự, kết quả cho thấy hàm lượng carbohydrat giao động trong khoảng 90,1- 93,6% (tính theo chất khô) cung cấp về mặt năng lượng đạt 62-68Kcal, trong đó hàm lượng chất xơ chiếm 3,85-12,64%. Protein chiếm lượng nhỏ 0,14-0,50% và lipid cũng chiếm khoảng 0,27-0,29% trong thành phần thịt xoài. Khi quả xoài còn xanh, carbohydrat chiếm ưu thế là tỉnh bột, lượng tinh bột sẽ được chuyền hóa dần thành các loại monosaccharide và disaccharide như glucose, fructose va sucrose.
Đối với giống xoài Carabao, từ khi thu hoạch thi ham lượng tinh bột giảm từ 11,41% (1 ngày) xuống còn 0,17% (7 ngày), trong khi đó giống xoài Handen thì hàm lượng này giảm từ 260mg/g sau 7 ngày bao quản thì không còn phát hiện. Tùy theo giống xoài và độ chín của quả mà hàm lượng các loại đường cũng thay đôi nhưng nhìn chung, hàm lượng fructose trong các loại quả chiếm ưu thé hơn SO VỚI sucrose va glucose. Pectin hién dién trong vach té bao va lớp nội bao cua tế bào thực vat. Chức năng của pectin tạo nên sự vững chắc của mô quả.
Khi quả chưa chín thì hàm lượng pectin cao và mức độ giảm dân trong giai đoạn chín. Hàm lượng pectin được khảo sát ở vài giống xoài đạt 1,8 đến 2,2% khi quả xoài chưa chín. Tuy nhiên, khi xoài chín thì hàm lượng pectin giảm, trừ trường hợp giống “mango”, hàm lượng pectin tăng từ 2,0 (g/100g thịt quả ) lên 2,4 (g/100g). Ngoài ra, một nghiên cứu khác của Limota-Carvalho và cộng sự, năm 2004 cũng đã đánh giá hàm lượng pectin trong quả xoài chín giỗng “Handen” là 1,1 (g/100g thịt quả), giống “Tommy Atkins” là 0,95 (g/100g), và Morga, năm 1979 đã khả sát giống “Carabao” có hàm lượng pectin là 0,45 (g/100g) vào ngày đầu bao quản tăng lên 0,83 (g/100g) sau 7 ngày bảo quản.
Các hợp chất hương là thành phần quan trọng tạo nên sự đặc trưng của quả xoài, trong đó có các hợp chất dễ bay hơi. Các hợp chất dễ bay hơi này được tổng hợp trong suốt quá trình chín quả xoài từ acetyl CoA, chúng được sản sinh bởi một số con đường trao đôi chất (Gomez-Lim, 1997). Theo nghiên cứu của Pino và Mesa (2006) có 270 hợp chất dễ bay hơi được phát hiện, gồm các: Monoterpene và sesquiterpene chiếm ưu thế và các ester và lactones cũng được tìm thấy là đóng vai trò quan trọng trong các giống xoài được khảo sát. Mặt khác, xoài được biết đến là nguồn cung cấp vitamin C, B- caroten, các hop chat phenolic, hàm lượng polyphenol cũng khác nhau tùy thuộc vào giống và độ chín của quả xoài.
Năm 2018, Pinsirodom và cộng sự đã nghiên cứu và kết quả cho thấy các hợp chất acid phenolic trong quả xoài chiếm khoảng 846,92 đến 1763,65 mg/100g. Đối với các giống xoài ở Việt Nam, đã xác định một số chỉ tiêu: tỷ lệ thịt quả thu nhận, độ brix ở xoài cát Hòa Lộc, xoài cát chu, xoải ghép lần lượt là: 80%, 20- 24%; 78-80%, 18-20%; 75-78%, 16-18%. Song chưa tìm thấy các nghiên cứu về thành phần hóa học đối với các giống xoài nội địa này. Ứng dụng của việc sử dụng enzyme pectinase trong chế biến thực phẩm.
Ứng dụng đầu tiên của enzyme trong công nghiệp chế biến rau quả là dùng pectinase để làm trong nước quả ở thập niên 1930. Ngày nay, các nhà cung cấp enzyme đã tạo ra nhiều loại enzyme theo yêu cầu của các nhà sản xuất nước quả dé có được sản phâm ôn định, chat lượng cao, thời gian sản xuât ngăn, năng suât cao. Một đặc tính quan trọng cua pectin là khả năng tạo gel. Sự có mặt của pectin trong nguyên liệu quả tươi sẽ gây khó khăn cho một số công đoạn chế biến như ép, chà.
Vì vậy, thực tế trong công nghệ chế biến nước quả, tùy thuộc vào từng công đoạn và loại sản pham mà thường tìm các phương pháp thủy phân một phần hoặc toàn bộ lượng pectin có trong quả tươi, nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho toàn bộ quá trình chế biến. Nước quả trở nên trong hơn rất nhanh sau khi loại bỏ pectin bang pectinase, độ nhớt sản pham cũng giảm đi, tăng hiệu suất ép một cách đáng ké và giúp cải thiện đáng kể chất lượng sản phẩm. Enzyme pectinase là enzym xúc tác sự phân hủy của các polymer pectin. Enzyme pectinase được ứng dụng nhiều trong quá trình chế biến thực phẩm.
Việc kiểm soát hoạt động của enzym pectinase giúp điều chỉnh độ nhớt của sản pham. Enzyme thương mai là chế phẩm enzyme của nam mốc, được điều chế chủ yếu từ các loại Aspergillus. Chúng thường là hỗn hợp của các pectinesterase, polygalacturonase, hemicellulase và endo-j-plucanase. Với mỗi loại enzyme petinase có cơ chế phản ứng khác nhau cho ra đặc tính sản phẩm khác nhau.
Exo-PG thủy phân các đầu không khử của chuỗi polygalacturonic, tạo ra galacturonic acid là sản phẩm thủy phân chiếm ưu thế. Sự phân hủy polymer này bị gián đoạn bởi sự tồn tại của các mạch nhánh trong cơ chất. Hoạt động của exo- enzyme làm tăng nhanh sự tạo thành các nhóm khử và làm tăng chậm độ nhớt của dung dịch cơ chất. Các endo- PG phân hủy pectic acid từ bên trong mạch, làm giảm nhanh độ nhớt của dung dich co chất.
Tính đặc hiệu và kiểu tác dụng của endo-enzyme được xác định bởi trạng thái của điểm hoạt động. Trong quá trình chế biến nước quả, enzyme pectinase được sử dụng với các mục đích: - Trong việc chiết rút dịch quả: Với các phương pháp hiện nay là dùng các biện pháp cơ học như nghiền, xé, ép,. dé tách thịt quả thì rất khó khăn và lượng dịch thu được ít, có độ nhớt cao. Khi sử dụng enzyme pectinase thì độ nhớt của dịch quả giảm mạnh, các mô quả nhão ra, khả năng ép được cải thiện, nên giảm được thời gian chế biến, hơn nữa dịch quả thu được nhiều hơn, các chất màu, chất hòa tan dễ dàng khuyếch tán vào trong dịch quả.
- Làm ồn định chất lượng nước quả trong quá trình gia nhiệt và thời gian bảo quản. Khi sử dụng chế phẩm enzyme pectinase có khả năng thủy phân triệt dé các chất pectin và các araban thành đường arabinose có trọng lượng phân tử nhỏ, không có khả năng trùng hợp với nhau tạo kết tủa. Tuy nhiên, các loại quả khác nhau có yêu cầu khác nhau về chế độ xử lý enzyme dé nang cao hiéu suất thu hồi dịch quả. Vì vậy, để có thể sử dụng các enzyme pectinase một cách có hiệu quả thì phải hiểu rõ về cơ chế tác dụng của từng loại, từ đó đề ra việc ứng dụng nghiên cứu chúng trong nghiên cứu.
Trên thé giới việc ứng dụng các chế phẩm enzyme pectinase đã được nghiên cứu đưa vào sản xuất từ những thập kỷ trước và đã thu được nhiều thành tựu đáng kể. Ở nước ta, việc sử dụng các chế phẩm enzyme pectinase trong quá trình sản xuất nước quả, rượu vang và đồ uống không cồn đã được nghiên cứu ở một số cơ sở nghiên cứu và được chuyền giao vào các cơ sở sản xuất rượu vang với mục đích tăng hiệu suất thu hồi dịch quả, làm trong bán thành phẩm rượu vang (như tại Nhà máy đường Biên Hòa, Nhà máy rượu vang Thăng Long, Công ty rượu Đồng Xuân. Trong công nghệ sản xuất nước ép táo, việc xử lý enzyme làm giảm nhanh độ nhớt, giúp quá trình ép diễn ra thuận lợi hơn. Hiệu suất thu dịch ép có thé đạt đến 90% so với đối chứng là quy trình không dùng enzyme (chỉ đạt 75 - 80%).
Trong quá trình sản xuất nước quả trong hoặc cô đặc từ quả mâm xôi hoặc dâu tây, cần xử lý enzyme trong giai đoạn nghiền và loại bỏ pectin để giúp cho các bước làm trong, lọc, và cô đặc diễn ra dễ dàng hơn. Pectinase giúp cải thiện hiệu suất chiết nước quả và màu sắc của nước quả, đồng thời giữ nguyên các tính chất cảm quản khác.