Ảnh hưởng của điều kiện chế biến và bảo quản đến sự ổn định màu betacyanin trong nước ép thịt quả thanh long ruột đỏ (Hylocereus polyrhizus)

- ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN CHẾ BIẾN VÀ BẢO QUẢN ĐẾN SỰ ỔN ĐỊNH MÀU BETACYANIN TRONG NƯỚC ÉP THỊT QUẢ THANH LONG RUỘT ĐỎ (Hylocereus polyrhizus).
- Acid ascorbic, bảo quản, betacyanin, thanh long Keywords:.
- Nghiên cứu sự ổn định của chất màu betacyanin từ nước ép thịt quả thanh long ruột đỏ (Hylocereus polyrhizus) đã được thực hiện.
- Mục đích của nghiên cứu này nhằm xác định ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic bổ sung trong quá trình phối chế, chế độ thanh trùng và điều kiện bảo quản (trong chai thủy tinh trong và thủy tinh màu nâu ở nhiệt phòng (30±2 o C.
- không ngăn sáng và nhiệt độ mát (13 o C.
- tối) đến sự ổn định của hợp chất màu betacyanin trong nước ép thịt quả thanh long ruột đỏ.
- Bên cạnh đó, để đảm bảo tính an toàn cho sản phẩm nước ép thịt quả thanh long, giá trị PU (Pasteurisation Unit) cũng được tính toán.
- Kết quả thí nghiệm cho thấy màu betacyanin trong sản phẩm nước ép thịt quả thanh long ruột đỏ duy trì tốt khi phối chế với 0,2% acid ascorbic, pH 4,0 và thanh trùng ở nhiệt độ 80 o C trong 15 phút (giá trị thanh trùng PU đạt được là 5,33 phút)..
- Điều kiện bảo quản có ảnh hưởng đáng kể đến sự phân hủy hợp chất màu betacyanin.
- Bảo quản ở nhiệt độ phòng (30±2 o C.
- không ngăn sáng, màu betacyanin của mẫu chứa trong bao bì thủy tinh nâu duy trì tốt hơn (51%) so với mẫu chứa trong bao bì thủy tinh trong (22%) sau 3 tuần bảo quản.
- Ngược lại, khi mẫu bảo quản ở nhiệ t độ 13 o C – tối, ha ̀ m lượng betacyanin thay đổi không đa ́ ng kể.
- (còn lại hơn 90%) sau 3 tuần bảo quản cho cả 2 loại bao bì..
- Ảnh hưởng của điều kiện chế biến và bảo quản đến sự ổn định màu betacyanin trong nước ép thịt quả thanh long ruột đỏ (Hylocereus polyrhizus).
- Thanh long có nguồn gốc từ các vùng sa mạc thuộc Mexico, Trung và Nam Mỹ và sau đó được trồng rộng rãi ở các nước Colombia, Israel, Australia và ở các nước khu vực châu Á như Việt Nam, Đài Loan, Thái Lan, Malaysia và Philippines… (Nur’ Aliaa et al., 2010).
- Nhiều công trình nghiên cứu về quả thanh long trên thế giới đã chỉ ra được lợi ích tuyệt vời của chúng: thịt quả thanh long có hàm lượng vitamin cao, khoáng chất, và các hợp chất chống oxi hóa (Mahattanatawee et al., 2006.
- Lim et al., 2007).
- Đặc biệt, thịt quả và vỏ quả thanh long ruột đỏ (Hylocereus polyrhizus) chứa lượng lớn chất màu betacyanin, là nhóm sắc tố tự nhiên chứa nitơ và tan trong nước.
- Tổng lượng betacyanin lúc chín của quả thanh long ruột đỏ từ 32 đến 47 mg/100g thịt quả.
- Bên cạnh tác dụng tạo màu, gần đây hợp chất màu betacyanin đặc biệt quan tâm do chúng còn là hợp chất có nhiều hoạt tính sinh học quý cho sức khỏe như khả năng chống oxi hóa (Stintzing et al., 2002;.
- Tuy nhiên, trong quá trình chế biến và bảo quản, chất màu betacyanin sẽ dần bị phân hủy.
- Sự ổn định của hợp chất màu betacyanin bị ảnh hưởng rất lớn bởi nhiệt, oxy, ánh sáng, pH và độ ẩm (Woo et al., 2011).
- Chính các yếu tố này gây nên sự mất màu betacyanin trong các sản phẩm thanh long.
- trình chế biến và bảo quản nước ép thịt quả thanh long ruột đỏ thanh trùng nhằm duy trì màu betacyanin trong sản phẩm mà vẫn đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm..
- Quả thanh long ruô ̣t đo.
- 2.2.1 Qui trình chế biến nước ép thịt quả thanh long ruột đỏ tổng quát.
- Quả thanh long ruột đỏ sau khi vận chuyển về đến phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ thực phẩm - Trường Đại học Cần Thơ, được rửa sạch, tách vỏ, cắt và nghiền nhỏ.
- Khối lượng nguyên liệu thịt quả thanh long ruột đỏ/mẫu thí nghiệm là 1 kg.
- Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic bổ sung đến sự ổn định chất màu betacyanin.
- Dịch quả thanh long sau khi lọc được bổ sung acid ascorbic ở các nồng độ khác nhau: 0.
- Sau đó mẫu được điều chỉnh đến 16 o Brix và pH 4,0, thanh trùng ở nhiệt độ 80 o C trong thời gian 15 phút và làm nguội nhanh đến nhiệt độ môi trường (30±2 o C).
- độ thanh trùng (80, 85 và 90 o C) và thời gian giữ nhiệt (5, 10 và 15 phút).
- Đây là chế độ thanh trùng phổ biến cho các loại nước trái cây (Herbach et al., 2007.
- Chỉ tiêu xác định: Giá trị thanh trùng PU và tỉ lệ betacyanin còn lại sau khi thanh trùng trong nước ép thịt quả thanh long..
- Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của loại bao bì và điều kiện bảo quản đến sự ổn định chất màu betacyanin.
- Chỉ tiêu theo dõi: Tỉ lệ betacyanin còn lại trong nước ép thịt quả thanh long, phân tích theo thời gian bảo quản là: 0, 1, 2 và 3 tuần..
- Hàm lượng betacyanin tổng số trong nước ép quả thanh long ruột đỏ được xác định theo phương pháp Wong và Siow (2015).
- Mẫu nước ép quả thanh long được pha loãng trong dung dịch đệm 0,1M acid citric (30 mL) và 0,2M natri phosphate (70 mL) (pH 6,5).
- Tỉ lệ betacyanin còn lại sau khi thanh trùng và sau thời gian bảo quản (1, 2 và 3 tuần) được tính toán theo công thức như sau:.
- *Xác định giá trị thanh trùng PU.
- Với T ref là nhiệt độ tham chiếu tương ứng với quá trình xử lý nhiệt và T là nhiệt độ thanh trùng ( o C) (Weemaes, 1997)..
- 3.1 Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic bổ sung đến tỉ lệ betacyanin còn lại trong sản phẩm.
- Quá trình oxi hóa là nguyên nhân làm mất màu betacyanin trong quả thanh long.
- Việc sử dụng các chất chống oxi hóa như acid ascorbic hoặc acid isoascorbic với nồng độ từ 0,1%-1% giúp ổn định betacyanin trong quả thanh long ruột đỏ (Woo et al., 2011)..
- Hình 1: Ảnh hưởng nồng độ acid ascorbic bổ sung đến tỉ lệ betacyanin còn lại trong nước ép thịt quả thanh long.
- sung đến tỉ lệ betacyanin còn lại (Hình 1) cho thấy với mẫu nước ép thịt quả thanh long không có bổ sung acid ascorbic tỉ lệ betacyain còn lại trong sản phẩm thấp nhất, khác biệt ý nghĩa thống kê so với các mẫu có bổ sung acid ascorbic ở các nồng độ khác nhau.
- Acid ascobic là chất chống oxi hóa tự nhiên, bảo vệ màu bằng cơ chế chống các tác nhân oxi hóa, do đó có tác dụng rất tốt trong việc duy trì màu betacyanin.
- Tuy nhiên, nồng độ acid ascorbic bổ sung cũng có ảnh hưởng đáng kể đến độ bền màu betacyanin.
- Kết quả đồ thị Hình 1 cho thấy màu betacyanin trong nước ép thịt quả thanh long duy trì ở mức cao, khác biệt không có ý nghĩa thống kê khi phối chế với 0,2% hoặc 0,4% acid ascorbic.
- Tăng nồng độ acid ascorbic bổ sung vào nước ép thịt quả thanh.
- duy trì hàm lượng betacyanin trong sản phẩm.
- Kết quả nghiên cứu của Wong và Siow (2015) cũng chỉ ra rằng khi bổ sung 0,25% acid ascorbic vào trong nước quả thanh long trước khi thanh trùng, hàm lượng betacyanin duy trì cao nhất, khác biệt so với mẫu bổ sung acid ascorbic ở nồng độ cao hơn (0,5- 1,5.
- Như vậy, bổ sung acid ascorbic với nồng độ có tác dụng tốt trong việc duy trì màu betacyanin trong nước ép quả thanh long ruột đỏ..
- Dựa vào yếu tố kinh tế, nồng độ acid ascorbic 0,2% được đề nghị để phối chế nước ép quả thanh long..
- 3.2 Ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến hàm lượng betacyanin và mức độ an toàn nước ép thịt quả thanh long.
- Sản phẩm nước ép thịt quả thanh long ruô ̣t đỏ.
- Vì vậy, việc chọn lựa chế độ thanh trùng được coi là giai đoa ̣n quan tro ̣ng nhất, quyết đi ̣nh chất lượng cũng như thời gian bảo quản của sản phẩm.
- Nồng độ acid ascorbic bổ sung.
- Từ các trị số D T và nhiệt độ thanh trùng, vẽ đường biểu diễn mối quan hệ giữa Log(D T ) và.
- nhiê ̣t đô ̣ thanh trùng (Hình 3).
- Hê ̣ số gốc của phương trı̀nh quan hê ̣ giữa log(D T ) và nhiê ̣t đô ̣ thanh trùng là.
- Bảng 1: Giá tri ̣ D T (thời gian xử lý nhiệt cần thiết tại nhiệt độ xác định để tiêu diệt 90% lượng vi sinh vật) ở nhiê ̣t đô ̣ thanh trùng khác nhau.
- Nhiê ̣t đô ̣ thanh trùng.
- Hình 3: Mối quan hê ̣ giữa log(D T ) và nhiê ̣t đô ̣ thanh trùng y = -0,1194x + 11,082.
- Nhiệt độ thanh trùng ( o C).
- Với z = 8,34, tı́nh giá tri ̣ thanh trùng PU ở các chế độ thanh trùng tương ứng, được thể hiện ở Bảng 2..
- Bảng 2: Giá tri ̣ thanh trùng PU (phút) ở chế đô ̣ thanh trùng khác nhau.
- Nhiê ̣t đô ̣ thanh trùng ( o C).
- Gia ́ tri thanh trùng PU (phút.
- PU 1 (phu ́ t): th ờ i gian co ́ ta ́ c du ̣ng tiêu diệt vi sinh vật khi nâng nhiê t t ̣ ừ nhiê t độ ban đầu đến nhiê ̣ t ̣ độ thanh tru ̀ ng cần thiết.
- PU 2 (phu ́ t): th ờ i gian co ́ ta ́ c du ̣ng tiêu diệt vi sinh vật khi gi ữ nhiệ t độ không đổi trong thiết bi ̣ thanh tru ̀ ng.
- PU 3 (phu ́ t): th ờ i gian co ́ ta ́ c dụng tiêu diê t vi ̣ sinh vật khi hạ nhiệ t độ thanh tru ̀ ng đến nhiê t độ môi ̣ trường.
- Chế đô ̣ thanh trùng được cho ̣n trên cơ sở giá tri ̣ PU >.
- Sản phẩm nước ép thịt quả thanh long được chuẩn hoá ở pH 4,0, do đó, vi sinh vâ ̣t mu ̣c tiêu là vi khuẩn butyric và giá tri ̣ thanh trùng PU o là 5 phút (Weemaes, 1997).
- Bên cạnh mức độ an toàn thực phẩm, một số công trình nghiên cứu cho thấy quá trình chế biến nhiệt có ảnh hưởng quan trọng đến sự phân hủy màu betacyanin.
- Do đó, chế độ thanh trùng cũng cần được lựa chọn dựa trên mức độ ổn định của hợp chất màu betacyanin.
- còn lại trong nước ép thịt quả thanh long khi xử lý ở nhiệt độ <85 o C.
- Ngược lại, khi xử lý nước ép thịt quả thanh long ở nhiệt độ >80 o C, màu betacyanin bị phân hủy càng mạnh khi thời gian giữ nhiệt càng kéo dài.
- Tuy nhiên, betacyanin không bi ̣ biến đổi nhiều khi thanh trùng sản phẩm có chứa hàm lượng đường cao (Wong và Siow, 2015).
- Từ các kết quả thu nhận được, nước ép thịt quả thanh long thanh trùng ở nhiệt độ 80 o C trong thời gian 15 phút được chọn lựa, vừa đảm bảo giá trị thanh trùng PU vừa hạn chế sự phân hủy màu betacyanin trong sản phẩm..
- 3.3 Ảnh hưởng của loại bao bì và điều kiện bảo quản đến sự phân hủy màu betacyanin.
- Herbach et al., 2007).
- Tiếp xúc với ánh sáng làm màu betacyanin bị mất lên đến 50% sau một tuần bảo quản ở nhiệt độ phòng (Woo et al., 2011).
- Kết quả khảo sát ảnh hưởng loa ̣i bao bı̀ và điều kiện bảo quản đến sự phân hủy betacyanin trong sản phẩm được thể hiê ̣n ở Hı̀nh 5..
- Hình 5: Ảnh hưởng của loại bao bì và điều kiện bảo quản đến tỉ lệ betacyanin còn lại trong sản phẩm theo thời gian bảo quản.
- quản (nhiê ̣t đô ̣ phòng – không ngăn sáng), sau 3 tuần bảo quản, mẫu bảo quản trong bao bì thủy tinh màu nâu duy trì màu sắc tốt hơn mẫu bảo quản trong bao bì thủy tinh trong.
- Đối với mẫu bảo quản trong kho lạnh – tối thı̀ hàm lượng betacyanin giảm không đáng kể sau 3 tuần bảo quản.
- betacyanin xảy ra nhanh hơn, làm nha ̣t màu nước ép thịt quả thanh long.
- Woo et al.
- (2011) cho thấy khi tiếp xúc với ánh sáng làm cho màu betacyanin trong nước quả thanh long ruột đỏ bị mất lên đến 50% sau một tuần bảo quản ở nhiệt độ phòng..
- Nhóm tác giả này cũng kết luận rằng màu nước quả thanh long vẫn duy trì tốt sau 3 tuần bảo quản ở nhiệt độ 4 o C trong điều kiện ngăn sáng..
- Như vậy, khi bảo quản ở nhiê ̣t đô ̣ phòng – không ngăn sáng, nước quả thanh long cần đươ ̣c đóng gói trong bao bı̀ thuỷ tinh màu để ha ̣n chế sự phân hủy màu sản phẩm.
- Tuy nhiên, nhiệt độ và ánh sáng môi trường bảo quản có ảnh hưởng đến 0.
- Nhiệt độ phòng-không ngăn sáng Nhiệt độ lạnh-ngăn sáng.
- Thời gian bảo quản (tuần) Chai thủy tinh nâu Chai thủy tinh trong.
- sự phân hủy màu betacyanin lớn hơn so rất nhiều so với việc ngăn sáng bằng phương pháp sử dụng bao bì màu nâu để bao gói sản phẩm.
- Kết quả nghiên cứu này cho thấy màu betacyanin trong nước ép quả thanh long hầu như không thay đổi (tỉ lệ betacyanin còn lại >.
- 90%) sau 3 tuần bảo quản ở nhiệt độ mát (13 o C) trong điều kiện ngăn sáng cho cả 2 loại bao bì..
- Màu tự nhiên betacyanin trong nước ép thịt quả thanh long ruột đỏ bị phân hủy rất nhanh nếu bảo quản sản phẩm trong chai thủy tinh trong, ở nhiệt độ 30±2 o C.
- Kết hợp chất chống oxy hóa với chế độ thanh trùng phù hợp và bảo quản sản phẩm ở nhiệt độ 13 o C giúp duy trì tốt màu sắc của sản phẩm sau 3 tuần bảo quản.
- Từ kết quả trên cho thấy, loại bao bì và nhiệt độ bảo quản có ảnh hưởng lớn đến sự phân hủy hợp chất màu betacyanin trong nước ép thịt quả thanh long ruột đỏ, do đó cần có hướng dẫn cụ thể điều kiện bảo quản để duy trì màu sắc tự nhiên cho loại nước quả này.