CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1. Tổng quan về nguyên liệu 1. Nguồn gốc thực vật và đặc điểm hình thái 1. Nguồn gốc thực vật Thanh long (Hylocereus spp.) còn được gọi là Pitaya, Pitahaya, Pit-ajaya, Pitajuia, Pitalla hoặc Pithaya, Dragon fruit thuộc họ Cactaceae (họ Xương rồng).
Nguồn gốc của chúng từ vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới châu Mỹ - Latinh, đặc biệt là từ Mexico [1]. Tại Việt Nam, loài trái cây này đã được người Pháp đem vào trồng hơn 100 năm nay, nhưng từ thập niên 1980 thanh long mới được đưa lên thành hàng hóa và trồng phổ biến [2]. Theo thống kê của Cục Trồng trọt năm 2020, 60/63 tỉnh, thành ở nước ta trồng thanh long với diện tích hơn 65,2 nghìn ha và sản lượng đạt 1,37 triệu tấn mỗi năm [3].1 Bậc phân loại của thanh long [4] Tên thông thường Thanh long Giới Thực vật Phân giới Thực vật có mạch dẫn truyền Ngành Thực vật hiển hoa, hạt kín Lớp Song tử diệp Bộ Caryophyllales Họ Cactaceae Chi/Giống Hylocereus GVHD: PGS. NGUYỄN TẤN DŨNG Trang 5 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP SVTH: PHAN THỊ HƯƠNG TRÀ 1.
Đặc điểm hình thái Thanh long là loại cây xương rồng bò có các đặc điểm giống như cây nho. Là một thực vật biểu sinh, nó bám vào cọc và có thể lấy chất dinh dưỡng từ các vết nứt nơi tập trung chất hữu cơ. Rễ cây thanh long chứa rất ít nước nên không phải là nơi trữ nước giúp cây chịu hạn. Có 2 loại rễ: địa sinh và khí sinh.
Rễ địa sinh phát triển từ phần lõi ở gốc hom, số lượng và kích thước tăng dần theo tuổi cây, có nhiệm vụ bám vào đất và hút chất dinh dưỡng nuôi cây. Rễ khí sinh mọc dọc theo thân cây phần trên không, giúp thân cây bám vào giá đỡ [2]. Thanh long trồng ở nước ta có thân, cành trườn bò trên giá đỡ trong khi một số nước trên thế giới trồng xương rồng thân cột. Thân chứa nhiều nước giúp cây chịu hạn thời gian dài.
Thân, cành thường có 3 cánh dẹp xanh, hiếm khi có 4 cánh. Thanh long là cây dài ngày, trung bình mỗi năm có khoảng 4 – 6 đợt hoa rộ. Hoa lưỡng tính, rất to, nuốm nhụy cái chia làm nhiều nhánh. Thời gian hoa nở thường từ 20 – 23 giờ đêm và đồng loạt trong vườn.
Thời gian từ hoa nở đến tàn thường kéo dài 2 – 3 ngày. Thời gian từ khi có nụ hoa đến khi hoa tàn khoảng 20 ngày [2]. Sau khi hoa thụ, quả được phát triển ở bầu noãn. Thời gian phát triển của quả thanh long tương đối ngắn, từ khi hoa thụ tới khi quả mọng chỉ khoảng 22 – 25 ngày.
Quả thanh long có hình bầu dục với nhiều tai lá xanh xung quanh. Khi còn non, vỏ quả màu xanh, khi chín chuyển qua đỏ tím hay đỏ đậm. Trong thịt quả có rất nhiều hạt nhỏ nằm xen lẫn, hạt trơn và mềm nên không làm người ăn khó chịu như một số loại trái cây khác [2]. Phân bố Thanh long là cây có nguồn gốc nhiệt đới nên chịu hạn rất tốt và không chịu được khí hậu lạnh.
Cây sẽ ốm yếu và lâu cho quả nếu chúng bị che nắng, vì vậy, cần trồng thanh long ở nơi có ánh sáng mạnh. NGUYỄN TẤN DŨNG Trang 6 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP SVTH: PHAN THỊ HƯƠNG TRÀ Thanh long hiện nay đã được trồng ở rất nhiều nơi trên thế giới, từ các nước Trung và Nam Mỹ như: Ecuador, Mexico, Columbia; đến châu Á như Indonesia, vùng lãnh thổ Đài Loan, Việt Nam, Thái Lan, Philippines, Malaysia, Srilanka, Bangladesh và phía Nam Trung Quốc, còn một số nước khác nhưng quy mô sản xuất còn hạn chế [5]. Ở Việt Nam, do khí hậu và đặc điểm đất đai nên diện tích cây thanh long tập trung nhiều nhất ở các tỉnh phía Nam: Bình Thuận chiếm 50,73% diện tích cả nước, Tiền Giang 16,42%, Long An là 15,15% (năm 2023), diện tích trồng thanh long ở Trà Vinh cũng đang tăng mạnh. Gần đây, cây thanh long được nghiên cứu và trồng thí điểm và đồng loạt ở một số tỉnh phía Bắc (Bắc Giang, Vĩnh Phúc, Hải Dương, Hà Nội, Quảng Ninh, Hòa Bình,…) và một số nhỏ các hộ nông dân ở các tỉnh miền núi phía Bắc [6].
Theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn quy hoạch đến năm 2030, diện tích trồng thanh long cả nước đạt 48 500 – 49 000 ha, tập trung chủ yếu tại ba tỉnh: Bình Thuận 30 000 ha, Long An 8 000 ha và Tiền Giang 6 700 ha [7].1 Vị trí trồng thanh long trên toàn thế giới GVHD: PGS. NGUYỄN TẤN DŨNG Trang 7 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP SVTH: PHAN THỊ HƯƠNG TRÀ 1. Phân loại Thanh long gần đây đã được thuần hóa thành cây ăn quả và dựa vào đặc điểm hình thái thân, hoa, vỏ quả, màu cùi được phân ra ba giống chính là H. polyrhizus/ monacanthus/ costaricensis (cùi đỏ đến đỏ tím, vỏ đỏ) và H.
Hylocerus undatus: Thân dài màu xanh, mép thân hơi cứng khi già, các cánh hoa ngoài màu xanh (hoặc xanh vàng) và các cánh hoa trong màu trắng tinh khiết. Quả có vỏ màu đỏ hồng, ruột trắng với chiều dài quả từ 15 – 22 cm và trọng lượng khoảng 300 – 800 g. Đây là giống thanh long phổ biến nhất ở nước ta, có nguồn gốc từ Columbia, Mexico và Nam Mỹ [9]. Hylocerus polyrhizus / monacanthus / costaricensis: Hoa rất dài (25 – 30 cm), các cánh hoa ngoài màu đỏ, đặc biệt ở đầu và các thùy nhụy khá ngắn và màu vàng.
Vỏ màu hồng đỏ, hình bầu dục, được phủ bởi các vảy có kích thước khác nhau và khối lượng từ 300 g – 800 g; thịt quả có màu đỏ đến đỏ tím, kết cấu thịt không quá cứng và hương vị ngon. Giống thanh long này có nguồn gốc từ Mexico [10]. Hylocerus Megalanthus, Pitaya Amarilla, hoặc Selenicereus Megalanthus: Hoa của nó thuộc loại lớn nhất trong họ cây xương rồng, vỏ vàng, ruột trắng, cấu trúc thịt chắc và có vị ngọt nhất. Tuy nhiên, loại quả này có năng suất thu hoạch thấp nên khá khan hiếm và có giá thành cao trên thị trường.
Khối lượng của quả này bé hơn H.polyrhizus, nguồn gốc từ Bolivia, Peru, Ecuador, Colombia [11].2 Ba loại thanh long chính [8] GVHD: PGS. NGUYỄN TẤN DŨNG Trang 8 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP SVTH: PHAN THỊ HƯƠNG TRÀ 1. Thành phần dinh dưỡng của thanh long Thịt quả (phần ăn được) được gọi là mesocarp, chiếm từ 60 – 80% trọng lượng quả trưởng thành ở hầu hết các loài Hylocereus [12, 13]. Mesocarp chứa 80 – 87% nước và rất nhiều hợp chất tự nhiên, chẳng hạn như betalains, polyphenols, acid phenolic và flavonoids.
Nó cũng giàu vitamin như B1, B2, B3 và C; các khoáng chất như kali, natri, canxi, photpho và sắt; protein; chất béo; carbohydrates; chất xơ và carotenes [14]. Tuy nhiên, thành phần hóa học của thanh long có thể thay đổi rất nhiều tùy thuộc vào loài, nguồn gốc và điều kiện thu hoạch [15]. Thành phần dinh dưỡng của các loài thanh long khác nhau được trình bày trong Bảng 1.2 Giá trị dinh dưỡng có trong 100 g của các loài thanh long khác nhau Thành phần dinh dưỡng H. megalanthus Nước 85 – 86 g 86 – 87 g 80 g Carbohydrates 6,26 g 5,97 g 13,07 g Chất xơ 0,83 g 1,02 g 1,26 g Tổng đường 6,05 g 5,60 g 5,94 g Protein 0,95 g 0,89 g 0,40 g Chất béo 0,58 g 0,57 g 0,10 g Phenolic 28,66 mg 24,22 mg 22,90 mg Sắt 0,86 mg 0,79 mg 21,08 mg Kẽm 0,34 mg 0,29 mg 4,35 mg Natri 4,50 mg 14,30 mg 1,44 mg Niacin 0,44 mg 2,80 mg 0,20 mg Kali 193,0 mg 158,29 mg 98,42 mg Photpho 29,9 mg 29,3 mg 18,0 mg Canxi 45,8 mg 31,2 mg 11,8 mg Magie 45,9 mg 33,2 mg 16,2 mg Glucose 1,58 g 1,33 g 0,99 g GVHD: PGS.
NGUYỄN TẤN DŨNG Trang 9 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP SVTH: PHAN THỊ HƯƠNG TRÀ Fructose 2,15 g 2,0 g 3,25 g Sucrose 2,12 mg 2,54 mg 1,69 g Sorbitol 2,61 mg 4,52 mg - Vitamin C 5,64 mg 3,40 mg 11,34 mg Vitamin D2 0,69 μg 0,58 μg - Vitamin E 100,0 μg 140,0 μg - Vitamin K 30,05 μg 9,40 μg - [16-20] [16, 20, 21] [22, 23] a. Chất xơ Chất xơ là các polysaccharide có nguồn gốc từ thực vật, được phân hủy một phần bởi enzyme trong hệ tiêu hóa. Xơ không tan chủ yếu bao gồm cellulose, hemicellulose và lignin còn xơ hòa tan là pectin [24]. Thanh long là loại trái cây giàu chất xơ, hàm lượng phụ thuộc vào kiểu gen.
Xơ thô trung bình trong cùi chiếm khoảng 0,88 – 1,84 %, quả ruột đỏ có hàm lượng chất xơ cao hơn so với các quả ruột trắng [25]. Loại trái cây này chính là nguồn cung cấp pectin dồi dào [26]. Hàm lượng chất xơ cao giúp tăng giá trị dinh dưỡng cho thanh long vì nó là thành phần quan trọng hỗ trợ cho hoạt động của hệ tiêu hóa và tim mạch. Carbohydrate So với các loại trái cây nhiệt đới khác, hàm lượng carbohydrate trong thanh long tương đối thấp; trong cùi của quả chín dao động từ 10,4% đến 12,3% và tùy thuộc vào kiểu gen.
Carbohydrate trong thanh long chủ yếu là glucose và fructose. Các loại đường đơn giản khác được phát hiện trong thanh long bao gồm mannose, inositol, arabinose, ribose và xyloza và sự có mặt của những loại đường này cũng thay đổi theo kiểu gen [27]. NGUYỄN TẤN DŨNG Trang 10 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP SVTH: PHAN THỊ HƯƠNG TRÀ c. Protein Hàm lượng protein trong thanh long khá thấp và có sự khác biệt đáng kể giữa các kiểu gen từ 0,887% đến 1,11%.
Tổng cộng có 18 loại acid amin đã được xác định trong cùi quả thanh long; trong đó phenylalanine, arginine, acid glutamic và proline chiếm ưu thế [20]. Trong 100 g thịt quả, hàm lượng phenylalanine dao động từ 183 đến 220 mg, tiếp theo là arginine (126 – 149 mg), acid glutamic (101 – 127 mg) và proline (69,6 – 116 mg). Các acid amin và amin khác có thể có là alanine, serine, valine, proline, threonine, acid glutamic, glutamine, leucine, isoleucine, acetamide, arginine, methionine, phenylalanine, tyrosine và tryptamine [27]. Acid hữu cơ Thanh long là loại quả có hàm lượng acid thấp với giá trị pH thay đổi trong khoảng từ 4,4 đến 5,1.
Thành phần chính tạo nên tính acid trong thanh long là các acid hữu cơ. Các đặc tính cảm quan như hương vị, màu sắc và mùi thơm bị ảnh hưởng rất nhiều bởi các hợp chất đó. Ngoài ra, acid hữu cơ còn góp phần kéo dài thời gian bảo quản sau thu hoạch của trái cây [28]. Một số acid hữu cơ hiện diện trong trái thanh long bao gồm acid malic, acid citramalic, acid succinic, acid fumaric, acid citric, acid quinic, acid a-ketoglutaric, acid hexadecanoic và acid oxalic,.
với acid malic là acid chính trong trái cây [29].