CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Nguồn gốc , phân loại Táo ta (Ziziphus mauritiana) còn được biết đến với cái tên Jụjube hay ber, thuộc họ táo Rhamnaceae. Chi táo ta có 135-170 loài trong đó có 17 loài có nguồn gốc từ Ấn Độ [1]. Theo USDA (United States Department of Agriculture) táo ta được phân loại như sau: Giới: thực vật Phân giới: thực vật bậc cao Bộ: Rhamnales Họ: Rhamnaceae Chi: Ziziphus Loại: Ziziphus mauritiana Lam Theo De Candolle thì táo tá có nguồn gốc từ vùng Trung Á bao gồm các vùng Tây Bắc Ấn Độ, Apganistan, Tatjikistan, Uzbekistan và Trung Quốc, ở Ấn Độ hầu như có đủ các dạng cây dại, bán hoang dại và cây trồng, ở Trung Quốc táo được trồng rất sớm, cách đây 3.000 năm người ta đã mô tả 11 giống táo ở Trung Quốc. Trong chi Ziziphus thuộc họ Rhamnaceae (họ táo) có tới 40 loài trồng ở vùng Nhiệt đới và Á nhiệt đới của Bắc bán cầu.
Ziziphus/Jujụbe (táo Trung Quốc hay còn gọi táo tàu) và Ziziphus mauritiana (táo Ấn Độ) là 2 loài quan trọng nhất. Táo Trung Quốc trồng ở khí hậu ôn đới, cây nhỏ, mọc đứng cao 6 – 8 m, lá có màu xanh bóng và mặt lưng lá nhẵn. Cây thay lá hàng năm, quả dài hay ô van, khi chín có màu đỏ. Táo Ấn Độ, cây sinh trưởng khoẻ, nhỏ, tán xoè với nhiều cành rũ xuống.
Lá có đặc điểm khác với táo Trung Quốc là ở mặt lưng lá có lớp lông nâu dày, cây xanh quanh năm, quả tròn hay ô van, khi chín thường màu vàng. Các giống táo ta của Việt Nam đa số thuộc nhóm giống táo Ấn Độ. Ở Trung Quốc người ta đánh giá rất cao cây táo vì có giá trị dinh dưỡng cao (đặc biệt hàm lượng vitamin C trong quả rất cao 380 – 600mg/100g, cao hơn cam , quýt 12 – 20 lần, so với táo tây cao gấp 76 – 120 lần, dùng làm thuốc và là cây xoá đói giảm nghèo cho nông dân miền núi. Theo số liệu thống kê thì đến năm 1988 Trung Quốc có 33,3 vạn ha với sản lượng 57,2 vạn tấn đứng vị trí thứ 7 sau táo tây, lê, cam, quýt, chuối, nho, hồng và chiếm 2,48% tổng sản lượng quả toàn quốc.
Vùng phân bố của táo Trung Quốc rất rộng, 76 – 124° kinh đông và 23 – 42° vĩ bắc, có 19 tỉnh trồng táo nhiều nhất là Hà Bắc, Sơn Đông, Hà 4 Nam, Sơn Tây, Thiểm tây, sản lượng táo của 5 tỉnh này chiếm từ 75 – 90% táo tàu toàn quốc.000ha trồng nhiều ở vùng Đồng bằng các bang Punjab, Haryana, Rajasthan và Uttar Pradesh. Ngoài ra còn trồng ở các vùng khô hạn ở Madhya Pradesh, Bihar, Maharashtra, Assam v.v… Có hơn 125 giống táo được trồng ở các vùng của Ấn Độ. Tùy theo điều kiện khí hậu đất đai tập quán của mỗi vùng mà người ta đã chọn những giống trồng thích hợp bao gồm các giống chín sớm, chín vụ trung và chín muộn.1 Cây và quả táo ta (Ziziphus mauritiana) 1.2 Thành phần hóa học [1] [4] 5 Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng trong 100g táo [1] Tên thành phần Hàm lượng Độ ẩm (g) 81,6 – 83,0 Protein (g) 0,8 Béo (g) 0,07 Xơ (g) 0,6 Carbohydrates(g) 17,0 Đường tổng (g) 5,4 – 10,5 Đường khử (g) 1,4 – 6,2 Tro 0,3 – 0,59 Ca (mg) 25,6 Phosphate (mg) 26,8 Khoáng (mg) 0,76 – 1,8 Carotene (mg) 0,021 Thiamine (mg) 0,02 – 0,024 Riboflavin (mg) 0,02 – 0,038 Niacin (mg) 0,7 – 0,873 Acid Citric (mg) 0,2 - 1,1 Acid Ascorbic (mg) 65,8 - 76 6 1.1Nước Trong quả táo nước là thành phần chiến tỉ lệ cao nhất. Trong 100g táo tươi thì nước chiếm đến 83% khối lượng.
Hàm lượng nước cao cũng là nguyên nhân khiến táo tươi dễ bị tổn thương dẫn đến quá trình bảo quản khó khăn thời gian bảo quản không dài.2Carbohydrates Đây là thành phần chủ yếu thứ hai chỉ sau nước. Hàm lượng carbohydrat trong táo ta chiếm 17%, trong đó chủ yếu là các loại đường. Hàm lượng đường tổng khoảng 10% (đường khử chiếm khoảng 6% và đường không khử chiếm khoảng 8%). Galactose, fructose và glucose là những loại đường chính trong táo.
Lượng đường khử sẽ giảm trong khoảng từ ngày 40-72 sau khi hình thành quả và sẽ tăng dần khi quả trưởng thành và chín. Đường tổng sẽ tăng từ từ trong quá trình sinh trưởng và tăng nhanh chóng vào giai đoạn trái bắt đầu chín. Điều này lý giải vì sao táo khi chín sẽ ngọt hơn.3Vitamin và khoáng chất Trong táo rất giàu các loại vitamin C , vitamin A , vitamin B tổng hợp, các khoáng đa lượng Ca, Mg, K, Na, P và một số loại khoáng vi lượng Fe, Cu, Mn, Zn. Trong đó vitamin C và Ca là hai thành phần chiếm ưu thế.
Khi phân tích 100g táo tươi người ta phát hiện có 65,8- 76mg vitamin C. Hàm lượng vitamin C trong táo ngọt cao hơn táo chua, tuy nhiên hàm lượng khoáng trong táo ngọt lại thấp hơn táo chua.4Các chất có hoạt tính sinh học trong táo ta a. Hợp chất Phenolic Các hợp chất phenolic có khả năng kháng oxi hóa, chúng phân bổ rộng rãi trong giới thực vật. Khi phân tích trái táo ta người ta tách trích được 9 loại Phenolic acid sau: protocatechuic, vanillin, p-coumaric, ferulic, p-hydroxybenzoic, chlorogenic, vanillic, caffeic và o-coumaric acid [2].
Trong đó p-coumaric chiếm tỷ trọng cao nhất. Hàm lượng tổng phenolic đo được giao động trong khoảng từ 19,54 – 99,49mg/100g và 172 – 328,6mg GAE/100g. Sự khác biệt về hàm lượng phenolic có thể được giải thích trên cơ sở khác biệt về nền tảng kiểu gen của ziziphus. Flavonoids 7 Flavonoids có tác dụng kháng viêm, kháng khuẩn, chống oxy hóa, được tìm thấy trong cả thịt quả và hạt táo.
Trong báo cáo trước đó người ta đã tìm 10 loại Flavonoids trong táo ta: Quercetine 3-O-robinobioside; Quercetine 3-O-rutinoside; Quercetine 3-O-α-L-arabinosyl-(1-2)-α-L- rhamnoside; Quercetine 3-O-b-D-xylosyl-(1-2)-α-L-rhamnoside; Quercetine 3-O-β-D-galactoside; Quercetine 3-O-β-D-glucoside; 30 ,50 - Di-Cβ-D-glucosylphloretin; Quercetine 3-O-β-D-xylosyl-(1-2)-α-L- hamnoside-40 -O-a-L-rhamnoside; Kaempferol 3-O-robinobioside và Kaempferol 3-O-rutinoside[5]. Hàm lượng Flavonoids đo được giao động trong khoảng từ 8,36 đến 21,97 mg CE/100 g [6] 1.3 Lợi ích của táo ta [7] Táo tá có thể đem lại những lợi ích cho sức khỏe như sau: Chống ung thư: một nhóm nghiên cứu người Ý đã tìm ra được trong táo ta có chứa triterpenic acids, là chất ức chế sự phát triển của của tế bào gây ung thư vú MCF-7 và SKBR3. Ngòai ra trong dịch triết từ táo ta người ta còn phát hiện hợp chất kháng oxy hóa flavonoids có liên quan đến việc làm giảm tế bào ung thu phổi Hel299 và A549. Chống viêm: tác dụng chống viêm của táo tàu là được mô tả bởi Yu và cộng sự.
Nghiên cứu của họ đã chứng minh rằng triterpene acid trong táo ta có tác động ức chế các tế bào viêm được kích hoạt bởi Euphorbia kansui và prostratin, một este phorbol được phân lập từ Euphorbia fischeriana. Chống béo phì: trong táo có chứa chất ngăn chặn sự tích tụ lipid và glycerol-3-phosphate dehydrogenase mà không ảnh hưởng đến khả năng tồn tại của tế bào Tăng cường hệ miễn dịch: trong một nghiên cứu của Zhao cùng cộng sự trước đây, các nhà nghiên cứu đã cô lập được hai polysaccharid pectic là Ju-B-3 và Ju-B-2 từ thành quả của táo. Kết quả cho thấy rằng Ju-B-2 có hoạt tính đáng kể (P <0,01) trong việc tăng cường tác dụng của các tế bào lá lách tăng sinh ở liều cao hơn (> 30 μg / mL) Chống oxy hóa: khi nói đến khả năng chống oxy hóa thì ta phải nói đến khả năng bắt gốc oxy tự do, chẳng hạn như hợp chất phenolic, flavonoid, vitamin C. Trong một nghiên cứu các nhà khoa học Trung Quốc nhận thấy rằng trong tất cả các bộ phận thì vỏ táo chứa nhiều phenolic, flavonoids và anthocyanins nhất.
Ở một nghiên cứu khác của Li cùng cộng sự, các nhà nghiên cứu cũng tìm thấy 4 loại polysaccharide là ZSP1b, ZSP2, ZSP3c và ZSP4b, các loại polysaccharide có chứa axit uronic có khả năng bắt oxi tự do. Bảo vệ gan: kết quả trong thí nghiệm trên chuột cho thấy táo ta có hiệu quả trong việc ngăn tổn thương gan thông qua việc giảm stress oxy hóa và phản ứng viêm. 8 Bảo vệ hệ tiêu hóa: trong táo có chứa các chất glucose, fructose, pectin polysaccharide và hemicellulose, đây là những chất bảo vệ hiệu quả sức khỏe đường ruột thông qua việc giảm sự tiếp xúc của niêm mạc ruột với các chất độc hại.4 Một số nghiên cứu về táo ta Victorio Jacob Bastos và cộng sự (năm 2016) đã nghiên cứu xác định thời điểm thu hoạch táo dựa vào các thông số chức năng và hóa lý. Các chỉ số ở điều kiện tốt nhất khi thu hoạch táo ở 56 DAA, tuy nhiên các hoạt chất chống oxi hóa lại thể hiện tối ưu nhất ở 35 DAA.
[13] Ayaz Ali memon và cộng sự đã nghiên cứu các hợp chất phenolic từ 4 giống táo. Người ta nghiên cứu được 12 loại flavonoids (quercetin 3-O- robinobioside, quercetin 3-O-rutinoside, quercetin 3′-O-galactoside, quercetin 3′-O-glucoside, quercetin 3′-O-rhamnoside, quercetin 3′-O- pentosylhexoside, quercetin 3-O-6′malonylglucoside, quercetin 3′-O- malonylglucoside, luteolin 7-O-6′malonylglucoside, luteolin 7-O- malonylglucoside, myricetin 3-O-galactoside, and naringenin tri glycoside), 9 loại phenolic acids (protocatechuic acid, p-hydroxybenzoic acid, ferulic acid, chlorogenic acid, vanillic acid, caffeic acid, vanillin, ortho- and para- coumaric acids) bằng kỹ thuật phân tích LC-DAD-MS. [14] Zozio Suzie và cộng sự (năm 2013) nghiên cứu sự thay đổi các hợp chất kháng oxi hóa trong quá trình chín của táo ta. Kết quả cho thấy rằng phenolic trong trái táo ta bị ảnh hưởng bởi từng giai đoạn phát triển của quả táo.
Hàm lượng phenolic giữa táo xanh, hơi chín, và chín có sự khác biệt ý nghĩa.2 Tổng quan về phương pháp sấy [24] Sấy là quá trình sử dụng nhiệt để tách nước ra khỏi mẫu nguyên liệu. Trong quá trình sấy, nước được tách ra khỏi nguyên liệu theo nguyên tắc bốc hơi hoặc thăng hoa. Có rất nhiều phương pháp sấy khác nhau như sấy đối lưu, sấy thăng hoa, sấy bức xạ, sấy tiếp xúc.Tuy nhiên trong bài nghiên cứu này chúng ta chỉ sử dụng 2 phương pháp sấy là sấy đối lưu và sấy bức xạ hồng ngoại có đối lưu không khí.1 Sấy đối lưu Trong phương pháp này không khí nóng được sử dụng để làm tác nhân sấy. Mẫu nguyên liệu sẽ được tiếp xúc trực tiếp với không khí nóng trong buồng sấy, một phần ẩm trong nguyên liệu sẽ được bốc hơi.
Như vậy 9 mẫu nguyên liệu cần sấy sẽ được cấp nhiệt theo nguyên tắc đối lưu. Động lực của quá trình sấy chính là do: Sự chênh lệch áp suất hơi tại bề mặt nguyên liệu và trong tác nhân sấy, nhờ đó mà các phân tử nước tại bề mặt nguyên liệu sẽ bốc hơi Sự chênh lệch ẩm tại bề mặt và tâm của nguyên liệu, nhờ đó mà ẩm tại tâm nguyên liệu sẽ khuếch tán ra vùng bề mặt.2 Thiết bị sấy đối lưu Thiết bị sấy có dạng khối chữ nhật, bên trong có các khay được xếp song song nhau theo phương nằm ngang.