MỞ ĐẦU Nước ta là một nước nhiệt đới gió mùa nên thích hợp cho sự sinh trưởng của nhiều loại thực vật, đa dạng và phong phú về chủng loại như nhàu… Quả nhàu là một loại thực phẩm rất tốt cho sức khỏe con người. Nó cung cấp nhiều dinh dưỡng cho cơ thể, đặc biệt là các loại vitamin. Mặc dù thị trường xuất khẩu nước giải khát đang phát triển mạnh và nhàu được coi là loại quả rất có tiềm năng trong sản xuất nước quả phòng chống oxy hóa vì nhàu không những chứa nhiều vitamin, khoáng chất và hoạt chất polyphenol mà còn có những chất trị bệnh rất cao, chứa nhiều thành phần có ích cho sức khỏe con người. Vì vậy, xu thế hiện nay của nước ta là tìm ra những sản phẩm mới từ một loại nguyên liệu, nhằm đa dạng hóa sản phẩm, tăng năng lực cạnh tranh của sản phẩm trên thị trường trong nước và cả nước ngoài cho loại nguyên liệu quý này.
Mặc dù có những tính năng tốt về mặt dược tính nhưng nhàu vẫn ít được sử dụng do: - Dịch trái nhàu có mùi khai mạnh, đặc trưng rất khó ngửi, lưu lại rất lâu cho người sử dụng. - Dịch trái có vị nhẫn hơi chát thuộc loại khó uống. - Trái nhàu rất khó bảo quản: Nhanh chín và lên men gây hư, thối rất nhanh. Chính vì lý do đó quả nhàu chưa được sử dụng rộng rãi mà chỉ ai có bệnh mới uống.
Dạng sản phẩm thường sử dụng là nhàu lên men hay ngâm rượu, ít thích hợp với mọi người. Do đó, “Nghiên cứu sản xuất bột trái nhàu (Morinda citrifolia) bằng phương pháp enzyme” nhằm đưa ra sản phẩm bột nhàu kéo dài thời gian bảo quản, tăng tính tiện dụng, tạo ra một sản phẩm mới từ trái nhàu. Nội dung chính được thực hiện trong khuôn khổ luận văn này gồm: - Đưa ra quy trình và thu nhận tạo sản phẩm dạng bột có giá trị gia tăng cao, dễ sử dụng, có tác dụng hỗ trợ điều trị bệnh và có giá trị thương mại cao từ nguồn nguyên liệu trái nhàu rẻ tiền, có hàm lượng hoạt chất sinh học cao. - Khảo sát quá trình xử lý nhàu bằng chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SP-L.
2 - Tối ưu hóa quá trình xử lý nhàu bằng chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SP- L. - Kiểm tra một số thành phần hóa học của dịch nhàu sau khi thủy phân. - Kiểm tra hoạt tính chống oxy hóa. - Đánh giá cảm quan bước đầu về sản phẩm “ Bột nhàu hòa tan”.
3 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN 1. Giới thiệu chung về cây nhàu 1. Nguồn gốc Cây nhàu có tên khoa học là: Morinda citrifolia L., ngoài ra còn có các tên thường gọi.Cây ngao, nhàu núi, nhàu lớn, nhàu rừng, giầu (Đỗ Tất Lợi, 2004) Phân loại khoa học: Giới: Plantae Nhóm: Division Lớp: Magnoliopsida Bộ: Gentianales Họ: Rubiaceae (cà phê) Giống: Morinda Loài: M.1 Trái nhàu Một số tên gọi khác: Awl tree (Australia, India, Malaya, Polynesia), fromager, murier indien (Pháp), Noni (Hawaiian, Polynesia, Samoa), Nono (Tahitian), Nonu (Tongan), Nona, Mengkudu (Malaysia), Nino (Philippines). Ở Việt Nam cây mọc chủ yếu ở miền Nam từ Quảng Bình trở vào, không thấy mọc tự nhiên ở miền Bắc.
Trên thế giới cây nhàu thấy có ở nhiều nước như Thái Lan, ấn Độ, Malaixia.đặc biệt được trồng rất nhiều ở quần đảo Tahiti thuộc các nước vùng Trung Mỹ (Solomon N, 1998) (Abbott L. Nhàu là loại cây bụi có thể phát triển cao từ 3 – 6m, có khi lên đến 10m. Nó có thể phát triển trên những địa hình khác nhau, đất cát, đảo san hô, đất núi lửa, đất đỏ badan, nhiệt độ 20 – 350C và có lượng mưa từ 250 – 4000mm. Tốc độ tăng trưởng vừa phải, 0,75 – 1,5 m/năm.
4 Cây nhàu có cành lớn, cứng. Rễ tương tự cây họ citrus, cà phê, phát triển ăn sâu và rộng trong đất. Hoa nhỏ hình ống dài 7 – 9mm, nở từng chùm màu trắng, hơi xanh. Cuống hoa dài 10 – 30mm.
Lá thường có màu xanh đậm, bóng và có hình dạng khác nhau: tròn, elip, oval hoặc dài. Lá tròn lớn, rộng 15 – 35cm, dài 20 – 40cm. Loại lá dài có chiều rộng 10cm, dài 60cm. Lá hình elip, oval có chiều rộng 7 – 25cm, dài 20 – 45cm.
Cuống chắc, dài 1,5 – 2cm. Trái nhàu hình trứng, mặt ngoài lồi lõm, đường kính từ 3 – 4cm, chiều dài 5 – 10cm.2 Trái nhàu ở độ tuổi khác nhau 1. Phân loại Với cùng điều kiện phát triển, cây nhàu ở Samoa có đặc điểm khác hơn so với ở Hawaii: - Lá: Samoa: Hình elip Hawaii: Hình trứng - Quả: Samoa: Nhỏ, thường có hình nón Hawaii: Lớn, thô hơn, cuối quả tròn Nhàu thuộc loại quả berry, có nhiều hạt và thịt quả. Mỗi hạt có phôi nhũ cứng bên trong.
Khi chín, trái chuyển sang màu vàng nhạt, sau đó đến trắng đục, mềm, có vị hơi đắng chát và có mùi acid butyric rất khó ngửi (Dittmar, 1993).3 Trái nhàu, (a) trái chưa chín, (b) trái vừa bắt đầu chín màu vàng, (c) và (d) trái chín, màu trắng, trong mờ Cây nhàu được phân lọai và định danh ở Việt Nam như sau: Nhàu: Morinda citrifolia Nhàu nam bộ: Morinda cochinchinensis Nhàu nhuộm: Morinda tomentosa Nhàu lá nhỏ: Morinda parvifolia Nhàu lông mềm: Morinda villosa 6 Nhàu nước: Morinda persicaefolia Ba kích: Morinda officinalis Có sự khác nhau về hình thái học (trái và lá) khá rõ giữa các giống trong cùng loài. Các giống được biết đến bao gồm: - Morinda citrifolia var. citrifolia: Gồm loại trái lớn và trái nhỏ. Là giống phổ biến nhất, có giá trị kinh tế và giá trị y học cao nhất, tập trung nhiều nhất ở khu vực Thái Bình Dương.
- Morinda citrifolia var. bracteata: Là giống có trái nhỏ với lá dễ nhận biết, được tìm thấy ở Indonesia và những vùng khác của khu vực giữa Ấn Độ Dương và Thái Bình Dương. - Morinda citrifolia cultivar ‘Potteri’: Lá có hai màu xanh và trắng, phân bố ở khắp khu vực Thái Bình Dương.4 Cây nhàu, (a) giống Morinda citrifolia var. bracteata, (b) giống Morinda citrifolia cultivar „Potteri‟ Cây nhàu ra quả quanh năm.
Ở Hawaii, nhàu được thu hoạch 2 - 3 lần/tháng.1 Sản lượng thu hoạch nhàu Độ tuổi Sản lƣợng 0-9 Gieo hạt và chăm sóc cây con 9 Trồng trên đất canh tác, chưa cho trái 12 - 24 (năm 1) 0,9 kg/cây/tháng (khoảng 2 lbs) 24 - 36 (năm 2) 1,8 kg/cây/tháng (4 lbs) 36 - 48 (năm 3) 3,6 kg/cây/tháng (8 lbs) 48 - 60 (năm 4) 6,8 kg/cây/tháng (15 lbs) 60 - 72 (năm 5) 9 kg/cây/tháng (20 lbs) 1. Thành phần hóa học và dƣợc tính của trái nhàu 1. Thành phần hóa học của trái nhàu Một số thành phần hóa học chính đã được xác định trong cây nhàu như scopletin, kali, β-sitosterol, carotene, acid octoanoic, terpenoid, alkaloid, anthraquinone (nordamnacanthal, morindone, rubiadin, rubiadin-1-metyl ether, anthraquinone glycoside), vitamin A, vitamin C, flavone glycoside, alizarin, acid linoleic, acid amin, acid caproic, acid ursolic, acubin, caprylic, rutin, L-asperuloside và putative proxeronine (Levand and Larson, 1979). Khoảng 160 hợp chất hóa học đã được xác định trong cây nhàu và các hợp chất chống oxy hóa chủ yếu là các hợp chất phenol, acid hữu cơ và alkaloid, anthraquinone, coumarine (Wang and Su, 2001).
Một số các hợp chất dinh dưỡng đã được phân lập từ Morinda citrifolia L. Bao gồm các acid amin, các acid béo, flavonoid, iridoid, lignin và polysaccharide (Chunhieng, 2003). Theo một số tác giả trên thế giới, trong trái nhàu còn có các thành phần hóa học khác như: soranjidiol, 1 – methoxy – 2 methyl – 3anthraquinon; 1 – oxy – 2,3 – dimethoxy anthraquinon; 2,6 – dioxy – octanoyl (β – d – glucopyranosyl); rutin, acid asperulosid; 7 – sterol (sitosterol; ergosterol, squalen, lanosterol và lupeol) 8 (Levand O and Larson HO., 1979) (Liu G et al., 2001), Wang M et al.2 Thành phần hóa học của trái nhàu (tính trên 100g) (theo Trần Thị Thu Trà, Huỳnh Minh Khương, 2007). Thành Phần Phần trăm Ðộ ẩm thịt quả (%) 86,1 Nitơ tổng (%) 0,817 Đường khử (%) 1,19 Đường tổng (%) 2,16 Khoáng (%) 1,41 Vitamin C (mg/100g) 82,01 Bảng 1.3 Một số thành phần hóa học khác của trái nhàu Thành phần hóa học Cấu trúc Tài liệu tham khảo 2,6-di-O-(β-D-glucopyranosyl-1-O- Fatty axit ester Dittmar (1993) octanoyl-β-D- glucopyranose) 6-O-(β-D-glucopyranosyl-1-O- Glycoside Wang et al., (1999) octanoyl-β-D- glucopyranose) Ascorbic acid Acid Liu et al., (2001) Asperulosidic acid Flavonoid Morton (1992) Aspuruloside tetraacetate Flavonoid Wang et al., (1999) Caproic acid Acid Dittmar (1993) Caprylic acid Acid Wang et al., (1999) Elkins (1998); Wang et Ethyl caprylate Ester al.
Dƣợc tính của trái nhàu Trong trái nhàu có chứa các thành phần đặc biệt hữu ích sau: - Scopoletin (C10H8O4) (7-hydroxy-6-methoxycoumarin) Công thức phân tử: C10H8O4 Hình 1.5 Công thức cấu tạo Scopoletin Scopoletin có tác dụng làm giãn những mạch máu bị co thắt, làm cho tim không phải làm việc quá tải khi bơm máu vào hệ tuần hoàn, như vậy làm cho huyết áp trở về bình thường (Solomon N, 1998), (Wang et al.6 Sắc ký đồ HPLC của Scopoletin 10 - Anthraquinone Damnacanthal (3-hydroxy-1-methoxyanthraquinone-2- aldehyde) Công thức phân tử: (C16H10O5) Hình 1.7 Công thức cấu tạo Damnacanthal Anthraquinon trong trái non khoảng 0,56%, trái già khoảng 0,55% và trong trái chín là 0,39% (Nguyễn Trọng Thông et al. Chất này có tác dụng chuyển hoá các tế bào tiền ung thư nuôi cấy in vitro thành tế bào bình thường (Levand O., Larson HO, 1979), (Stalman et al., 2003), (Wang et al. Sau đó Tomouri Hiramatsu và cộng sự đã công bố trên tạp chí Cancer Letters một công trình khẳng định là damnacanthal trong quả nhàu có tác dụng ức chế nhiều loại tế bào tiền ung thư (Hiramatsu et al.8 Sắc ký đồ HPLC của Damnacanthal 11 - Vitamin C Hàm lượng vitamin C trung bình trong dịch trái nhàu khá cao. Đây là nguồn cung cấp dồi dào vitamin có khả năng chống các quá trình oxy hóa xảy ra trong cơ thể.9 Công thức cấu tạo Vitamin C Vitamin C giúp cho cấu trúc collagen ổn định, cần thiết cho sự lành vết thương, tăng sức đề kháng cho cơ thể.
Vitamin C cũng là chất chống oxy hóa rất quan trọng. Vitamin C hoạt động như một chất chống oxy hóa trong môi trường nước của cơ thể - cả nội bào lẫn ngoại bào. Vitamin C cũng hoạt động cùng với các enzyme chống oxy hóa khác như GSH-Px, catalase và SOD. Hơn nữa, vì Vitamin C phục hồi và tái tạo Vitamin E từ dạng bị oxy hóa trong cơ thể, nên nó tăng cường hiệu lực chống oxy hóa của Vitamin E.
Tình hình nghiên cứu trên thế giới - Nghiên cứu về rễ: Cây nhàu được quan tâm nghiên cứu từ rất sớm. Youngken (1957) đã xác định thành phần hoá học chính trong rễ nhàu là anthraglycosid, ngoài ra còn có alkaloid, flavonoid và một số thành phần khác. Younos và cộng sự (1990) nghiên cứu chứng minh dịch chiết rễ cây nhàu có tác dụng giảm đau, thông qua hệ thống thần kinh trung ương.
