CHƯƠNG 1.Giới thiệu về Thanh Long. Nguồn gốc, đặc điểm thực vật. Thanh Long có tên tiếng anh là Dragon Fruit hay còn gọi là Pitaya là một loại cây họ xương rồng có nguồn gốc từ các vùng sa mạc ở Mexico và Columbia. Loại cây này chủ yếu được trồng ở vùng khí hậu Nhiệt Đới và Cận Nhiệt Đới.
Thanh Long được người Pháp đem về Việt Nam khoảng 100 năm trước và chủ yếu được trồng ở các tỉnh Bình Thuận, Long An và Tiền Giang. Đến thập kỉ 80, cùng với sự phát triển của nền kinh tế nước nhà, đời sống nhân dân được nâng cao, đi kèm theo đó là thị trường tiêu thụ trong nước mở rộng, Thanh Long bắt đầu trở thành một loại cây mới và có giá trị và hiệu quả kinh tế cao. (Cây Thanh long.) Cây thanh long mọc được trên nhiều loại đất khác nhau như đất xám bạc màu (Bình Thuận), đất phèn (Tp.HCM), đất đỏ Iatosol (Long Khánh),. và cũng có khả năng thích ứng với các độ chua của các loại đất khác nhau.
Khả năng chống chịu mặn của thanh long rất kém. Trái thanh long hình bầu dục, có nhiều tai lá xanh do phiến hoa còn lại, đầu trái lõm sâu tạo thành “hóc mũi”. Thịt trái có vị thơm dịu, ngọt vừa phải, ít cung cấp calo. Mỗi trái có rất nhiều hạt nhỏ màu đen nằm trong khối thịt trái màu trắng.
Phân loại Thanh long thuộc: Giới : Thực Vật Ngành : Magnoliophyta Bộ: Caryophyllales Họ: Cactaceace Chi: Hylocereus Trái thanh long được phân biệt qua sự khác nhau của ruột và vỏ. Ở Việt Nam hiện nay có trồng các loại sau: - Hylocereus undatus thuộc chi Hylocereus, ruột trắng với vỏ hồng hay đỏ. 1 do an Hình 1. 1: Thanh long ruột trắng vỏ hồng - Hylocereus polyrhizus thuộc chi Hylocereus, ruột đỏ với vỏ hồng.
2 Thanh long ruột đỏ vỏ hồng - Selenicereus thuộc chi Selenicereus, ruột trắng với vỏ vàng. 3: Thanh long ruột trắng vỏ vàng 2 do an Giống thanh long trồng chủ yếu tại Việt Nam là loại ruột trắng vỏ đỏ, nổi tiếng nhất với dòng thanh long Bình Thuận và Chợ Gạo (Tiền Giang). Thanh long Bình Thuận: Thanh long Bình Thuận có cành phát triển mạnh, to và dài, trái có dạng hơi tròn, khối lượng 300-500 g/trái, vỏ mỏng, độ dày vỏ 2-2,5 cm, gai nở to, vỏ có màu đẹp, tỷ lệ thịt chiếm 68-72% so với khối lượng toàn trái. Thanh long Chợ Gạo: So với thanh long Bình Thuận, thanh long Chợ Gạo vỏ mỏng, trái nặng 300-450g/trái và có hương vị khác hơn một tý.
Người trồng thanh long vùng Chợ Gạo ít dùng trụ sạn để đỡ, mà thay vào đó cho cây thanh long leo trên thân cây vong nhằm tạo sự khác biệt về hương vị. Thành phần của Thanh Long Thành phần của thanh long Dựa trên phân tích về thanh long trong bài nghiên cứu ảnh hưởng của enzyme pectinase lên tính chất cảm quan của nước quả thanh long của Diệp Ngọc Tú cho thấy thành phần hóa học của trái thanh long ruột trắng như sau: Bảng 1. 1: Thành phần hóa học của trái thanh long STT Chỉ tiêu Hàm lượng 1 Độ ẩm (%) 87,6 2 Tro (%) 0,86 3 Đường tổng (%) 9,1 4 Đạm tổng (%) 1,37 5 pH 4,6 Thành phần của hạt thanh long Trong nghiên cứu về thành phần acid béo thiết yếu của dầu từ hạt thanh long của Abdul Azis Ariffin và cộng sự (2009) cho thấy: Cả hai loại thanh long (Hylocereus undatus và Hylocereus polyrhizus) chứa khoảng 50% acid béo không thay thế (C18:2 (48%) và C18:3 (15%)) trong dầu trích từ hạt thanh long. Acid linoleic, acid oleic và acid panmatic là ba thành phần chủ yếu trong hạt của hai loại thanh long.
3 do an Bảng 1. 2: Thành phần acid béo (so với tổng acid béo) của hai loại thanh long. Acid béo Hylocereus polyrhizus Hylocereus undatus Acid Myristic (C12:0) 0,20±0,02 0,03±0,01 Acid Palmitic (C16:0) 17,9±1,10 17,1±0,78 Acid Stearic (C18:0) 5,49±0,29 4,37±0,24 Tổng 23,6±1,14 21,7±1,03 Acid Palmitoleic (C16:1) 0,91±0,05 0,61±0,01 Acid Oleic (C18:1) 21,6±0,53 23,8±0,14 Acid Cis-vaccenic (C18:1a) 3,14±0,30 2,81±0,10 Tổng 25,6±0,88 27,2±0,25 Acid Linoleic (C18:2) 49,6±0,33 50,10±0,35 Acid Linolenic (C18:3) 1,21±0,20 0,98±0,10 Tổng 50,8±0,53 51,1±0,45 (Nguồn: Abdul Azis Ariffin và cộng sự (2009) Thành phần của vỏ thanh long Qua khảo sát thành phần hóa học của vỏ thanh long của Phạm Minh Tâm (Chiết xuất pectin từ vỏ thanh long (Hylocereus undatus) và ứng dụng trong thực phẩm, năm 2012) cho thấy vỏ Thanh Long chứa hàm lượng pectin cao (15,84) nên có thể nghiên cứu trích ly pectin từ vật liệu này. 3: Thành phần hóa học của vỏ Thanh Long STT Thành phần Vỏ tươi 1 Độ ẩm (%) 88,60 2 Pectin (%) 12,52 3 Đường khử (mg/g) 15,84 4 Acid toàn phần (%) 89,43 5 Cellulose (%) 4,38 (Nguồn Phạm Minh Tâm, 2012) 4 do an 1.
Tình hình sản xuất Thanh Long tại Việt Nam Theo đánh giá của công ty T&C thì Việt Nam là nước có diện tích và sản lượng thanh long lớn nhất châu Á và cũng là nước xuất khẩu thanh long hàng đầu thế giới. Số liệu bảng 1.4 cho thấy năm 2014, Việt Nam có 35,665 ha diện tích trồng thanh long với tổng sản lượng đạt khoảng 614246 tấn. Thanh Long hiện được trồng trên 23 tỉnh/thành phố nhưng phát triển mạnh thành các vùng chuyên canh quy mô lớn tập trung ở các tỉnh như Bình Thuận, Tiền Giang và Long An (Vinafruits, 2014). Diện tích Thanh Long của ba tỉnh này chiếm 93% tổng diện tích và 95% sản lượng của cả nước (bảng 1.4) phần diện tích thanh long còn lại phân bố ở một số tỉnh Miền Nam như Vĩnh Long, Trà Vinh, Tây Ninh, Bà Rịa – Vũng Tàu và một số tỉnh Miền Bắc.
Trong đó, Bình Thuận là nơi có diện tích và sản lượng Thanh Long lớn nhất chiếm 65,1% diện tích và 70% sản lượng cả nước; kế đến là Long An (chiếm 16,6% diện tích và 12,8% sản lượng) và đứng thứ ba là Tiền Giang (chiếm 11,4% diện tích và 12,2% sản lượng). Võ Thị Thanh Lộc,2014) Bảng 1. 4: Diện tích, sản lượng thanh long của Việt Nam và các tỉnh năm 2014 Địa phương Diện tích (ha) Tỷ lệ (%) Sản lượng (tấn) Tỷ lệ (%) Bình Thuận 23200 65,1 430120 70,0 Long An 5916 16,6 78400 12,8 Tiền Giang 4052 11,4 75109 12,2 Việt Nam 35665 100,0 614346 100,0 (Nguồn: Vinafruit, Sở NN&PTNT Bình Thuận, Niên Giám thống kê tỉnh Tiền Giang, Long An năm 2014) Trái cây Việt Nam nói chung và Thanh Long nói riêng được xuất khẩu sang khoảng 40 quốc gia và vùng lãnh thổ khác nhau. Kim ngạch xuất khẩu của trái cây tươi nói chung của Việt Nam là 307 triệu USD, trong đó thanh long chiếm 61,4%.
Ngoài các thị trường truyền thống xuất khẩu thanh long như Trung Quốc, Thái Lan, Indonesia, Malaysia, Hà Lan và Đài Loan; thanh long còn được xuất sang các thị trường khó tính như Mỹ, Ý, Nhật, Singapore và đang thâm nhập một số thị trường mới như Ấn Độ, New Zealand, Úc và Chi Lê (VinaFruit, 2013). Giới thiệu về pectin 5 do an 1. Cấu tạo Pectin là polysaccharide phức tạp có chứa khoảng 70% acid galacturonic được liên kết với nhau bằng liên kết α-1,4-glycoside trong đó một số gốc –COOH được methoxyl hóa –CH3O (Debra Mohnen. Mỗi chuỗi gồm khoảng 10000 phân tử Galacturonic tạo thành một phân tử pectin có M=10000-100000.
4: Acid D-galacturonic - đơn vị cấu tạo chủ yếu của pectin. 5: Cấu tạo pectin. Những nghiên cứu mới về cấu trúc phân tử pectin cho thấy pectin có hai vùng cấu tạo chính là vùng suôn thẳng (smooth regions) chiếm khoảng 60 – 90% khối lượng, và vùng rậm (hairy regions) chiếm 10 – 40% khối lượng (Trịnh Liên Vy,2012). Pectin là một hợp chất tự nhiên có nhiều trong màng tế bào của các loài thực vật bậc cao, phân bố chủ yếu ở các bộ phận như quả, củ, thân.
Trong màng tế bào, pectin có mặt ở phiến giữa (với hàm lượng cao nhất) và vách tế bào sơ cấp. 6: Pectin trong cấu tạo của thành tế bào thực vật. (Trịnh Liên Vy,2012) 6 do an Trong thực vật, pectin tồn tại hai dạng: dạng hoà tan: tồn tại chủ yếu ở dịch tế bào; dạng protopectin không tan : tồn tại chủ yếu ở thành tế bào có khả năng hấp thu một lượng nước rất lớn, giúp điều chỉnh, cân bằng lượng nước cho tế bào thực vật. Phân tử lượng của các loại pectin tách từ các nguồn quả khác nhau thay đổi trong giới hạn rộng 25000 – 50000.
Pectin như một chất gắn chặt các tế bào thực vật với nhau, vì thế người ta gọi chúng là chất ciment trong cấu trúc tế bào thực vật. Khi quả còn xanh, ciment là protopectin, protopectin chiếm tỷ lệ khá cao, protopectin không tan trong nước giúp quả có độ cứng. khi quả chín dần, dưới tác dụng của enzyme protopectinase, protopectin sẽ chuyển sang pectin hòa tan và araban, làm giảm sự liên kết giữa các tế bào, quả trở nên mềm hơn. Quá trình này cũng xảy ra dưới tác dụng của acid và khi đun sôi.
Phân loại và các chỉ số đặc trưng. Phân loại theo % nhóm methyoxyl có trong phân tử. 7: Công thức HMP - LMP (Low Methoxyl Pectin): Nhóm có chỉ số methoxyl thấp: MeO 7%, khoảng từ 3-5%, trong phân tử pectin có dưới 50% các nhóm acid bị ester hóa (DE50%). 8: Công thức LMP Trong đó, một vài pectin phản ứng với moniac để tạo ra pectin được amid hóa ứng dụng trongg một số lĩnh vực khác.
7 do an Hình 1. 9: Công thức pectin được amid hóa.(LMAP) Phân loại theo khả năng hòa tan trong nước. Dựa vào khả năng hòa tan trong nước mà pectin chia làm 2 loại: Pectin hòa tan (methoxyl polygalacturonic): pectin hòa tan là polysaccharide cấu tạo bởi các gốc acid galacturonic trong đó có một số gốc acid có chứa nhóm thế methoxyl và pectin không hòa tan (protopectin): là dạng kết hợp của pectin với araban (polysaccharide ở thành tế bào). Các chỉ số đặc trưng: Pectin được đặc trưng bởi hai chỉ số sau: Chỉ số methoxyl (MeO): biểu hiện tỷ lệ methyl hóa, là phần trăm khối lượng nhóm methoxyl (-OCH3) trên tổng khối lượng phân tử.
Sự methyl hóa hoàn toàn tương ứng với chỉ số methoxyl bằng 16,3% còn các pectin tách ra từ thực vật thường có chỉ số methoxyl từ 10% đến 12%. Chỉ số ester hóa (DE): thể hiện mức độ ester hóa của pectin, là phần trăm về số lượng của các gốc acid galacturonic được ester hóa trên tổng số lượng gốc acid galacturonic có trong phân tử. Tính chất của pectin Tính chất vật lý của pectin - Pectin thuộc nhóm các chất làm đông tụ. Pectin được xem là một trong những chất phụ gia thực phẩm an toàn và được chấp nhận nhiều nhất.
Và điều này được chứng minh bởi hàm lượng ADI cho phép là “ không xác định” được ban hành bởi tổ chức JECFE (Joint Food Expert Committee), SCF (Scientiffic Committee for Food) ở Liên Minh Châu Âu và GRAS (General Regarded).