ĐẶT VẤN ĐỀ Thanh long là một trong những loại trái cây xứ nhiệt đới có màu sắc đẹp, vị ngọt thanh đƣợc trồng từ lâu, trên vùng đất khô hạn, ít mƣa của vùng Duyên Hải Nam Trung Bộ. Theo Hiệp hội Rau quả Việt Nam, kim ngạch do xuất khẩu thanh long của Việt Nam có tốc độ tăng trƣởng rất ấn tƣợng, từ 40 - 50%, thanh long sẽ là cây ăn quả xuất khẩu số một của Việt Nam. Nhƣng hình thức tiêu thụ hiện nay vẫn chỉ dừng ở dạng quả tƣơi, chƣa có nhiều công nghệ nào chế biến các sản phẩm khác từ trái thanh long nên vẫn còn xảy ra tình trạng ―đụng hàng dội chợ‖ gây khó khăn cho ngƣời nông dân. Thanh long đƣợc coi là thứ quả lành đối với hầu hết mọi ngƣời, kể cả phụ nữ mang thai hoặc cho con bú.
Thanh long giàu vitamin C (30mg/100g) và cũng là một nguồn axit béo dồi dào. Các chuyên gia cho rằng không chỉ vitamin có trong loại quả này đem lại những lợi ích cho sức khỏe, mà cả axít béo và phốt pho có trong đó. Các chất dinh dƣỡng trong thanh long đặc biệt là vitamin C và các acid có khả năng ngăn ngừa ung thƣ, chống lão hóa, ngừa bệnh tim mạch, tiểu đƣờng, tăng khả năng tiêu hóa và hơn hết là làm tăng sức đề kháng cho cơ thể. Hiện nay, cũng có khá nhiều phƣơng pháp sử dụng để thu hồi dịch quả nhƣ: sử dụng enzyme pectinase, lạnh đông, xử lý cơ học, xử lý điện.
Ở phƣơng pháp thu hồi dịch bằng cơ học với các tác động trực tiếp lên thịt quả, làm dập các màng tế bào giúp nƣớc bên trong chảy ra nhiều, tuy nhiên việc đó lại làm ảnh hƣởng không nhỏ đến hàm lƣợng dinh dƣỡng bởi các tác nhân oxi hóa. Còn ở phƣơng pháp xử lý nhiệt sẽ tác dụng nhiệt độ cao protid của chất nguyên sinh bị biến tính, tính thấm của tế bào sẽ tăng lên do đó dễ ép lấy nƣớc, việc này cũng 1 sẽ gây ảnh hƣởng không nhỏ đến thành phần dinh dƣỡng khi nhiệt độ và thời gian xử lý cao. Đối với phƣơng pháp xử lý enzyme là phƣơng pháp xứ lý thƣờng gặp nhất hiện nay, tuy nhiên phƣơng pháp lại mang nhiều trở ngại khi phải xử lý qua nhiều công đoạn, trong đó có cả công đoạn gia nhiệt và cơ học sẽ gây ảnh hƣởng không nhỏ đến hàm lƣợng chất dinh dƣỡng. Ngoài ra việc xử lý enzyme còn gặp phải là việc bị tắc nghẽn màng lọc.
Các phân tử chƣa đƣợc thủy phân hòan toàn, dƣới dạng đơn phân còn chứa hàm lƣợng chất khô không hòa tan lớn, dẫn đến việc tăng độ nhớt ảnh hƣởng đến việc lọc thu hồi dịch. Phƣơng pháp lạnh đông là phƣơng pháp sử dụng nhiệt độ thấp để quả lạnh đông, làm cho tế bào quả bị vỡ, protid trong chất nguyên sinh sẽ biến tính dịch chảy ra và thu hồi dễ dàng.Ở phƣơng pháp này có thể không làm ảnh hƣởng nhiều đến dịch bởi không xử lý ở nhiệt độ cao, không để dinh dƣỡng bị ảnh hƣởng bởi các tác nhân oxi hóa, nhƣng thời gian để xử lý khi chỉ lạnh đông sẽ rất dài. Là phƣơng pháp có khả năng giữ lại thành phần dinh dƣỡng cao hơn so với các phƣơng pháp khác, tuy nhiên nhƣợc điểm của phƣơng pháp là thời gian xử lý để thu hồi dịch khá lâu. Nhƣợc điểm có thể khắc phục, bằng cách làm giảm ngắn thời gian xử lý ở công đoạn rã đông.
Rã đông với phƣơng pháp nhiệt sẽ đƣợc loại bỏ bởi có khả năng ảnh hƣởng đến thành phần dinh dƣỡng khá cao, với phƣơng pháp sử dụng điện sẽ cho dòng điện xoay chiều chạy qua thịt quả, hoặc xử dụng các sóng viba, siêu âm để làm cho các chất nguyên sinh bị biến tính, tăng tính thấm của tế bào. Chính vì thế, phƣơng pháp sử dụng sóng điện, cụ thể là sóng viba đƣợc chọn để làm hạn chế nhƣợc điểm này. Việc sử dụng phƣơng pháp lạnh đông – vi sóng: nhằm mục đích nghiên cứu khả năng thu hồi dịch quả với hàm lƣợng dinh dƣỡng đạt chất lƣợng tốt hơn. Bởi nguyên tắc của phƣơng pháp là làm giảm nhiệt độ của dung dịch chƣa bão hòa xuống dƣới nhiệt độ chƣa đóng băng của nó thì lúc này dung môi sẽ đóng băng trƣớc, các chất 2 hòa tan vẫn ở dạng dung dịch.
Sau đó sử dụng các biện pháp lọc, chiết, ly tâm để thu nhận dịch quả đảm bảo hàm lƣợng dinh dƣỡng tốt. ―Nghiên cứu và đánh giá hiệu quả của phƣơng pháp lạnh đông – vi sóng trong tách dịch quả thanh long‖ nhằm so sánh hiệu quả thu hồi dịch của phƣơng pháp lạnh đông – vi sóng so với phƣơng pháp khác, mà ở đây phƣơng pháp xử lý bằng enzyme pectinase sẽ đƣợc chọn để làm phƣơng pháp so sánh. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Trong đề tài này chúng tôi tiến hành khảo sát đề tìm ra: Thời gian lạnh đông của nguyên liệu, công suất và thời gian rã đông vi sóng thích hợp cho nguyên liệu thanh long Khảo sát tối ƣu hóa công suất và thời gian rã đông vi sóng. So sánh hiệu quả phƣơng pháp lạnh đông – vi sóng so với phƣơng pháp xử lý enzyme pectinase 3.
Nội dung nghiên cứu Xác định thành phần vitamin C, acid tổng có trong nguyên liệu đầu Xác định thời gian lạnh đông, công suất vi sóng, thời gian vi sóng hiệu quả thông qua khảo sát hàm lƣợng vitamin C, hàm lƣợng acid tổng, hàm lƣợng dịch quả thu đƣợc. Xác định công suất và thời gian vi sóng tối ƣu cho phƣơng pháp lạnh đông vi sóng thông qua thiết kế bề mặt đáp ứng và thực nghiệm khảo sát hàm lƣợng vitamin C, hàm lƣợng acid tổng và hàm lƣợng dịch quả thu hồi. Xác định nồng độ, nhiệt độ, thời gian ủ enzyme thông qua khảo sát hàm lƣợng vitamin C, acid tổng, lƣợng dịch quả thu hồi. Xác định nhiệt độ và thời gian tối ƣu cho phƣơng pháp xử lý enzyme pectinase thông qua thiết kế bề mặt đáp ứng và thực nghiệm khảo sát hàm lƣợng vitamin C, hàm lƣợng acid tổng và hàm lƣợng dịch quả thu hồi.
3 So sánh và đánh giá phƣơng pháp lạnh đông-vi sóng so với phƣơng pháp xử lý enzyme pectinase 4. Ý nghĩa khoa học Tìm hiều cơ chế tác động của lạnh đông chậm và vi sóng trong việc phá vỡ tế bào để trích ly dịch quả thanh long Nghiên cứu các yếu tố ảnh hƣởng tới quá trình tách dịch quả thanh long của phƣơng pháp 5. Ý nghĩa thực tiễn Đánh giá hiệu quả tách dịch quả thanh long đối với phƣơng pháp xử lý enzyme pectinase Mở hƣớng nghiên cứu mới đối với các loại quả chứa nhiều pectin Tận dụng nguồn nguyên liệu thanh long chất lƣợng thấp giá rẻ khi sản lƣợng thanh long nhiều đề chế biến sản phẩm mới ít thay đổi chất dinh dƣỡng. Đƣa ra phƣơng pháp lạnh đông – vi sóng để tách dịch từ các loại quả có thành phần pectin và thủy phân cap 4 CHƢƠNG 1.
Giới thiệu chung về cây thanh long 1. Giới thiệu chung Thanh long có tên khoa học là Hylocereus undutalus thuộc họ xƣơng rồng Cactaceau. Nhiều ngƣời cho rằng, cây thanh long có nguồn gốc từ Nam Mỹ, ở các vùng sa mạc từ Mehico đến Colombia. Theo Fonque (tạp chí Fruits của Viện nghiên cứu trái cây hải ngoại Pháp), thanh long đƣợc trồng ở Việt Nam thuộc loài Hylocereus undatus Brittet Rose.
Ngoài ra, thanh long còn đƣợc biết đến với các tên gọi khác nhau nhƣ: dragon fruit, cactus apple, pitaya, pitahaya. Thanh long đƣợc ngƣời Pháp đem trồng ở Việt Nam trên 100 năm nay, trên vùng đất cát khô hạn, ít mƣa của vùng duyên hải Nam Trung Bộ. Diện tích tập trung chủ yếu ở Long An, Tiền Giang và Bình Thuận, nhƣng mới đƣợc đƣa lên thành hàng hóa từ thập niên 1980. Việt Nam là nƣớc duy nhất Đông Nam Á trồng thanh long ở quy mô thƣơng mại.
Hiện nay nƣớc ta đã xuất khẩu thanh long qua nhiều nƣớc nhƣng chủ yếu ở dạng quả tƣơi vì ít công nghệ chế biến các sản phẩm khác từ trái thanh long. Riêng thị trƣờng Nhật rất ƣa chuộng loại quả này nhƣng do sự kiểm dịch thực vật khắt khe nên những năm gần đây chỉ nhập thanh long ở dạng lạnh. Vài năm gần đây, các nƣớc có nền nông nghiệp phát triển nhƣ Thái Lan, Taiwan và cả Trung Quốc cũng đã bắt đầu nghiên cứu cây trồng này. Đặc điểm sinh học Cây thanh long thuộc họ xƣơng rồng, có nguồn gốc nhiệt đới nên có khả năng chịu hạn hán cao.
Trên thực tế, nó có thể chống chịu đƣợc nhiệt độ từ 38oC đến 40oC, thích hợp trồng ở những vùng có cƣờng độ ánh sáng mạnh. 5 Cây thanh long có nhánh thân dài từ 6m đến 12m, có thể sống từ 15 đến 20 năm, nở hoa vào từ tháng 3 đến tháng 11. Hoa thanh long to, hình ống dài 25 – 30 cm, nở về chiều và ban đêm, ngày héo. Các bộ phận ngoài cùng của bao hoa màu vàng cong ra phía ngoài.
Các bộ phận ở trong nhụy và đầu nhụy màu trắng sữa. Vỏ quả có vảy xanh, khi chín có màu tím đỏ, mặt vỏ quả nhẵn bóng. Thịt quả trắng trong có nhiều hạt đen nhƣ hạt vừng, mềm, có thể cùng ăn cả thịt quả lẫn hạt. Phân loại Quả thanh long gồm có 3 loại: Thanh long vỏ đỏ ruột đỏ (Hylocereus polyrhizus): các tai trái có màu đỏ của rƣợu vang.
Ruột trái màu đỏ và có các hạt màu đen. Vị của trái ngọt dịu. Độ dày trung bình vỏ trái khoảng 3. Thanh long vỏ đỏ ruột trắng (Hylocereus undatus): ruột có màu trắng nhƣng tai trái có màu xanh đến đỏ.
Mùi vị thơm diu, ngọt thanh. Thanh long vỏ vàng ruột trắng (Hylocereus megalanthus): giống thanh long này có kích thƣớc trung bình, thịt màu trắng ngà, hạt nhiều và to, mùi thơm dịu Trong số đó, Hylocereus undatus (vỏ đỏ, ruột màu trắng) đã đƣợc trồng rộng rãi (6000 ha tại Việt Nam và 2000 ha ở miền nam Mexico), trong khi những loài khác nhƣ Hylocereus Polyrhizus (vỏ đỏ và ruột màu đỏ tím) và H. Tình hình sản xuất thanh long Theo số liệu của Cục trồng trọt, Bộ NN&PTNT, hiện nay, diện tích thanh long cả nƣớc đạt hơn 42.010 ha, trong đó diện tích cho thu hoạch là 30. Sản lƣợng ƣớc 707.
Bình Thuận là tỉnh sản xuất thanh long lớn nhất với diện tích trên 26. Trong khi quy hoạch phát triển thanh long đến năm 2015 đƣợc tỉnh phê duyệt chỉ là 15.000 ha hiện nay có khoảng 21.000 ha đang cho trái. Số còn lại 6 là thanh long mới trồng. Điều đó cho thấy cây thanh long Bình Thuận đang phát triển ―phi mã‖.
Chủ tịch Uỷ ban nhân dân huyện Hàm Thuận Bắc Nguyễn Thanh Đạt cho biết: ―Nông dân trồng ồ ạt dù địa phƣơng đã cảnh báo nhiều nguy cơ.