Chương 1 TỔNG QUAN 1. Nguồn gốc thực vật và đặc điểm hình thái của chanh dây 1. Nguồn gốc thực vật Hiện nay, gần 400 loài thuộc chi Passiflora đã được biết đến, hầu hết chúng có nguồn gốc ở khu vực nhiệt đới châu Mỹ, trong đó có 120 loài có nguồn gốc từ Brazil (Bernacci và cộng sự, 2008). Chanh dây tím (Passiflora edulis Sims.) có nguồn gốc từ Brazil, nổi tiếng với nước ép hấp dẫn, sở hữu hương vị độc đáo lạ miệng.
Hiện nay nó được trồng ở phần lớn các quốc gia trong khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới trên thế giới, đặc biệt là ở Úc, Ấn Độ, Kenya (Đông Phi), New Zealand, đảo Norfolk, New Guinea và Nam Phi. Nó cũng được tìm thấy mọc hoang ở Brazil, Ceylon, Ấn Độ, Java, Malaya, Mexico và Philippines. Ở Hawaii, việc trồng thương mại một loại chanh dây khác (P. edulis forma flavicarpa) mới bắt đầu gần đây.
Theo Otagaki và Matsumoto (1958), Hawaii đã tăng diện tích đất trồng chanh dây từ gần như không vào năm 1953 lên 1000 mẫu Anh vào năm 1957, sản xuất hơn 10.000 tấn quả hoặc khoảng 8 triệu pound nước quả. Đặc điểm hình thái Dưới đây là đặc điểm hình thái của ba loài chanh dây quan trọng. Thông tin về những loài ít quan trọng hơn được đề cập trong các bộ bách khoa toàn thư tiêu chuẩn về nghề làm vườn (Bailey, 1947). edulis: Chanh dây tím có hình bầu dục hoặc tròn; trông giống như một quả mận lớn màu đen, đường kính dao động trong khoảng 1,5 đến 2,5 inch; nặng trung bình khoảng một ounce.
Quả có vỏ cứng, bên ngoài màu tím, bề mặt nhẵn, bóng và được phủ một lớp sáp mỏng. Bên trong, vỏ có một lớp màu trắng tương tự như lớp vỏ quả giữa của quả họ cam quýt. Khoang rỗng bên trong quả chứa thịt quả mọng nước màu vàng, mùi thơm, bao gồm nước quả và các hạt màu đen. Hạt nhỏ, dài khoảng 6 mm, hình hạt đậu, hình trứng và dẹt, nặng khoảng 58-60 hạt/1 gam.
Nguyễn Tấn Dũng Trang 4 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP SVTH: Lê Trần Thảo Vy P. flavicarpa: Quả chanh dây màu vàng gần giống với quả màu tím ngoại trừ quả to hơn, vỏ bên ngoài màu vàng, thịt quả có tính acid cao hơn và hạt có màu nâu thay vì hơi đen như ở quả màu tím. Có sự khác biệt thực sự nhưng không dễ phát hiện về hương vị giữa giống màu tím và màu vàng, cả hai đều hấp dẫn và có hương vị đậm đà, độc đáo. quadrangularis: Trong số các loài passiflora có quả, "granadilla khổng lồ" cho quả to nhất, thon dài, dài tới 25 cm, nặng tới 9 lb và trông gần giống đu đủ.
So với quả màu tím hoặc màu vàng, vỏ bên ngoài không quá cứng, và lớp vỏ quả giữa dày từ 1 đến 1,5 inch, các hạt dẹt, màu nâu, lớn hơn và hàm lượng nước quả thấp hơn nhiều và có phần kém hơn về hương vị và màu sắc. Phân bố Ngày nay, cây chanh dây hầu hết có thể được tìm thấy ở mọi quốc gia thuộc vành đai nhiệt đới và sản lượng toàn cầu ước tính dao động từ 640. Nam Mỹ vẫn là vùng sản xuất chanh dây lớn nhất, trong đó Brazil, Mexico và Ecuador là 3 quốc gia đứng đầu. Các nhà sản xuất chanh dây lớn khác là Úc, Columbia, Nam Phi, Zimbabwe, Kenya, Đài Loan, Nhật Bản và Hawaii.
Nguyễn Tấn Dũng Trang 5 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP SVTH: Lê Trần Thảo Vy Hình 1. Phân bố trên toàn cầu của Passiflora edulis Sims (1827–2020) (Secretariat, 2021) Ở Việt Nam hiện nay, chanh dây được trồng chủ yếu ở các tỉnh Sơn La, Hoà Bình, Tây Nguyên và Nghệ An với tổng diện tích khoảng 5. Trong đó, Gia Lai và Kon Tum chiếm 2.500 ha, Lâm Đồng 1.500 ha phân bố tại Đắk Lắk, Đắk Nông, Nghệ An và Tây Bắc. Năng suất trung bình của cây chanh dây dao động tùy theo khu vực: 50 - 60 tấn/ha ở Gia Lai và Kon Tum; 35 - 40 tấn/ha ở Đắk Lắk, Lâm Đồng và Đắk Nông; và 25 - 30 tấn/ha tại Nghệ An và Sơn La.
Phân loại Họ Passifloraceae có khoảng 390 loài thường là cây bụi leo và các loại thảo mộc, xuất hiện dưới 18 chi (bao gồm cả Passiflora), mọc ở những nơi ấm áp hơn trên thế giới (Chittenden, 1951). Trong chi Passiflora có hơn 300 loài, hầu hết là cây leo thân thảo, có nguồn gốc đa phần ở khu vực nhiệt đới Nam Mỹ. Trong số này, chỉ có khoảng chục loài (Bảng 1. Chỉ có bảy loại đầu tiên là thích hợp cho con người sử dụng, số còn lại được chim ăn hoặc sử dụng với mục đích làm thuốc.
Trong số các loài có quả ăn được, chanh dây tím (P. edulis) là giống thương mại quan trọng nhất được trồng ở Úc, New Guinea và Ấn Độ, cũng như ở Đông và Nam Phi, nơi có tên cổ là “granadilla” hoặc “grenadilla” đã được giữ lại. Ở Hawaii, giống màu vàng (P. edulis forma flavicarpa), được du nhập từ Úc, hiện đã trở thành giống thương mại quan trọng nhất, vì nó được cho là phát triển tốt trên nhiều loại đất, cứng cáp, khỏe mạnh và có sản lượng lớn, cho năng suất 25.000 pound quả trên một mẫu Anh mỗi năm, so với giống màu tím, cho năng suất 5.
Nguyễn Tấn Dũng Trang 6 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP SVTH: Lê Trần Thảo Vy Bảng 1. Phân loại Passiflora có quả ăn được Các tính chất của quả Đường kính STT Tên gọi chung Tên thực vật Màu sắc Hình dạng hoặc chiều dài Khối lượng tối đa (in.) 1 Chanh dây tím Passiflora edulis Sims. Tím Hình trứng 1,5 đến 2,0 1-1,5 oz 2 Chanh dây vàng P. edulis forma flavicarpa Vàng hoàng yến Hình trứng 2 đến 3,5 1,5-2,5 oz 3 Lạc tiên bốn cạnh P.
Xanh nhạt Hình trứng thon dài 8 đến 10 4-9 lb 4 Sweet Granadilla P. ligularis Cam, đốm trắng Hình trứng thon dài 3,0 Không có sẵn. 5 Bell-apple hay sweet cup P. Vàng cam Hình trứng 2,0 đến 3,0 Không có sẵn.
6 Sweet calabash Tây Ấn P. Nâu vàng Hình cầu 1,75 Không có sẵn. 7 Chanh dây chuối P. (Tacsonia) mollisoma Vàng xanh nhạt Thon dài 3,0 1-2 oz 8 Red fruited passion vine P.
Đỏ Hình cầu 1 Không có sẵn. 9 White flowered passion P. alba Vàng Hình trứng 1,25 Không có sẵn. vine 10 Lạc tiên bần P.
suberosa Tím Hình oval 0,75 Không có sẵn. 11 Lạc tiên hoa tía P. Vàng Hình oval 2,0 Không có sẵn. Cam Hình trứng 1 đến 1,25 Không có sẵn.
Nguyễn Tấn Dũng Trang 7 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP SVTH: Lê Trần Thảo Vy 1. Thành phần dinh dưỡng của vỏ chanh dây Bảng 1. Thành phần hoá học trong 100g vỏ chanh dây tím Ấn Độ Úc Pruthi (1960) Gurney (1937) Jewell (1933) (%) (%) (%) Độ ẩm 81,92 81,7 79,80 Chiết xuất ether 0,12 0,2 - Xơ thô 5,01 7,3 - Pectin (dưới dạng calcium pectate) 1,78 - 2,40 Protein (N × 6,25) 2,56 1,9 - Chất chiết không đạm 7,14 7,0 - Tinh bột thô 0,87 - - Pentosans - - - Lignin - - - Astringency: Tannins 1,99 - - Nontannins 0,82 - - Ascorbic acid (mg/100g) 100,97 - - Carotene Vết - - Tro tổng 1,47 1,9 1,78 Silica (SiO2) 0,02 - 0,02 Iron (Fe) 0,02 - 0,017 Calcium (Ca) 0,05 0,06 0,05 Phosphorus (P) 0,04 0,03 0,05 Potash (K2O) 0,86 - 0,96 Magnesia (MgO) - - 0,044 Soda (Na2O) - - 0,025 Chlorine (Cl) - - 0,21 GVHD: PGS. Nguyễn Tấn Dũng Trang 8 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP SVTH: Lê Trần Thảo Vy Vỏ trung bình chiếm khoảng 50% ở chanh dây màu tím và khoảng 50-60% ở chanh dây màu vàng.
Thành phần hóa học của vỏ chanh dây tím theo báo cáo của một số nghiên cứu (Bảng 1.2) đã chỉ ra rằng nó có 17-20% chất khô, chứa nhiều carbohydrate và chất xơ, ít chất chiết xuất ether và là một nguồn cung cấp khá tốt pectin, protein và chất khoáng (Pruthi, 1960; Pruthi và Lal, 1955a; Otagaki và Matsumoto, 1958). Carbohydrate Carbohydrate trong vỏ chanh dây tím chủ yếu là các chất xơ tiêu hoá (617 mg/g chất khô, chiếm 76,4% tổng hàm lượng carbohydrate) (Reis và cộng sự, 2018). Hàm lượng chất xơ tiêu hoá tương tự đã được tìm thấy trong các loại vỏ chanh dây khác, chẳng hạn như P. flavicarpa và Passiflora caerulea (lần lượt là 612 và 621 mg/g chất khô).
Trong vỏ chanh dây tím, cellulose và hemicellulose (lần lượt là 306 và 119 mg/g chất khô) đã được xác định là chiếm một phần đáng kể của chất xơ tiêu hoá được tìm thấy trong vỏ, trong khi hàm lượng còn lại được báo cáo là pectin. Tuy nhiên, hàm lượng pectin trong vỏ màu tím được báo cáo khá thay đổi (73,0–329 mg/g chất khô) có thể là vì áp dụng các phương pháp chiết tách khác nhau (Dam và Nguyen, 2013; Reis và cộng sự, 2018). Trong một nghiên cứu so sánh, P. flavicarpa được phát hiện có hàm lượng pectin cao nhất (377 mg/g chất khô), tiếp theo là vỏ màu tím (329 mg/g chất khô) và Passiflora caerulea (216 mg/g chất khô).
Pectin có chất lượng tốt, chứa 9-10% methoxyl, 85-91% anhydrouronic acid. Pectin từ chanh dây tím có khối lượng phân tử cao, rất thích hợp để sản xuất thạch, mứt cam, v. và có thể so sánh với các pectin thương mại khác, như “pectin citrus”. Martín và Reuter (1949) tuyên bố rằng đó là một pectin phân tử cao khi thủy phân bằng kiềm thu được MeOH và acid phân tử cao.
Protein Thành phần protein trong vỏ màu tím thấp và vẫn chưa được khám phá nhiều, trong đó chỉ có hàm lượng protein tổng và các amino acid tự do đã được xác định. Nguyễn Tấn Dũng Trang 9 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP SVTH: Lê Trần Thảo Vy Vỏ và thịt quả có lượng protein tương tự nhau (lần lượt là 64,7 – 75,0 mg/g chất khô và 65,3 – 77,0 mg/g chất khô). Amino acid tự do đã được xác định (nhưng chưa định lượng) trong vỏ bao gồm leucine, valine, tyrosine, proline, threonine, glycine, aspartic acid, arginine và lysine, glutamic acid, serine và γ-aminobutyric acid (GABA) (Ichimura và cộng sự, 2006; Pruthi, 1963). Vitamin Vitamin C nhận được sự quan tâm lớn nhất trong vỏ chanh dây.
Vỏ chanh dây tím được phát hiện khá giàu ascorbic acid, dao động từ 78,3 đến 166,2 (trung bình 100,9) mg/100g (Bảng 1. Hàm lượng ascorbic acid cao hơn ở giai đoạn chưa trưởng thành và giảm trong quá trình trưởng thành. Ngoài ra, carotene được nhận thấy dưới dạng vết trong vỏ chanh dây tím (Pruthi, 1960). Chất khoáng Vỏ chanh dây tím chứa tới 59,6%, 57,5%, 31,0%, 31,0%, 30,4% và 22,2% RDI của K, Fe, Mg, Ca, Mn và Cu tương ứng (Reis và cộng sự, 2018).
Polyphenol Vỏ màu tím được phát hiện có tính chất khá chát, tổng chất tạo chát lên tới 14,9% tính theo trọng lượng khô. Trên sắc ký đồ, dịch chiết vỏ chanh dây chỉ biểu hiện một dải tương ứng với dải tannic acid. Không có catechol, pyrogallol, gallic acid, resorcinol hay chlorogenic acid (Susheela và cộng sự, 1960).