Ảnh minh họa

Cà chua là loại sản phẩm rau ăn quả được tiêu thụ nhiều thứ hai trên thế giới, sau khoai tây và khoảng 30% trong số đó được tiêu thụ dưới dạng các sản phẩm chế biến như: paste, nước sốt, tương cà (Gould, 1992). Quả cà chua chín tích tụ một lượng lớn Lycopene và một lượng tiền chất của vitamin A (β-caroten) (Carrillo-López and Yahia, 2014). Các carotenoid là chất dinh dưỡng thiết yếu cho cơ thể, tuy nhiên chúng không thể được tổng hợp bởi con người và động vật. Do đó, chúng phải được cung cấp thông qua chế độ ăn uống (Latowski et al., 2014). Các nghiên cứu gần đây cũng đã chỉ rằng nếu thường xuyên ăn một lượng vừa đủ cà chua tươi hoặc các sản phẩm từ cà chua sẽ hạn chế sự phát triển của một số bệnh như bệnh ung thư phổi, dạ dày và tuyến tiền liệt hay các bệnh về tim mạch khác.

Nguyên liệu cà chua tươi được thu mua ở các siêu thị trên địa bàn thành phố Hà Nội. Các quả cà chua có độ đồng nhất về màu sắc (quả chín đỏ > 90% diện tích bao phủ), không bị dập nát và không bị hư hỏng bởi sâu bệnh.

Máy đo màu ColorLite Sp860 (Đức - Hình 2a) được sử dụng để đo màu sắc của dịch cà chua tại các thời điểm khác nhau trong quá trình cô đặc chân không. Hệ thống màu được sử dụng là hệ màu CIE (Commission International de I’Eclairage) bao gồm 3 thông số chính: L*, a* và b*. Trong đó L* đại diện cho ánh sáng hoặc bóng tối, a* đại diện cho màu đỏ hoặc xanh lá cây và b* đại diện cho màu vàng hoặc màu xanh lam. Ngoài ra, tổng chênh lệch màu ( E), Chroma cho biết độ tinh khiết và độ bão hòa của màu sắc cũng như góc màu Hue biểu thị sự thay đổi của màu sắc (góc 0o hoặc 360o biểu thị màu đỏ trong khi các góc 90o , 180o và 270o lần lượt cho biết màu vàng, xanh lục hay xanh lam tương ứng).

Máy đo quang phổ UV-VIS GeneQuant 1300 (Mỹ) được sử dụng để đo độ hấp thụ ở các bước sóng từ 200 đến 900 nm.

Hệ thống thiết bị cô đặc chân không (Italia) có năng suất tối đa 40 L dịch/mẻ. Áp suất chân không có thể điều chỉnh đến 0,9 atm, tốc độ cánh khuấy 15 ± 1 vòng/phút và dịch được đun nóng bởi hơi nước bão hoà qua kết cấu nồi hai vỏ. Cấu tạo hệ thống thiết bị được thể hiện trong hình 2b. iết bị được đặt tại Viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ ực phẩm – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội.

Các hóa chất được sử dụng để xác định hàm lượng Lycopene và β-Carotene như: Natri sulfat (Na2 SO4 ) khan (Đức), ethanol 95% (C2 H5 OH), Hexan (C6 H14), Axeton (C3 H6 O) và một số hóa chất khác đều có độ sạch PA và sử dụng một lần. iết bị được sử dụng bao gồm: cân phân tích độ chính xác 0,001 g (Đức); máy ly tâm, máy lắc có thể điều chỉnh tốc độ (Đức).

Cà chua tươi được rửa sạch và tách cuống trước khi cho vào máy nghiền búa với tốc độ quay 1.000 vòng/phút. Cà chua sau nghiền được gia nhiệt 60o C và duy trì trong khoảng 30 giây, sau đó được chà tách vỏ và hạt với lưới chà có đường kính lỗ lưới Ø= 1 mm Dịch cà chua thu được được đưa vào hệ thống thiết bị cô đặc chân không với khối lượng ban đầu là 10 kg dịch/mẻ. Trong quá trình cô đặc, áp suất chân không và nhiệt lượng cung cấp được điều chỉnh để duy trì nhiệt độ sôi của dịch ở 60 và 65o C trong các thí nghiệm. Sau mỗi khoảng thời gian là 3 phút, dịch cô đặc được trích mẫu để đo màu, bảo quản lạnh đông để xác định hàm lượng Lycopene và β-Carotene sau đó. í nghiệm kết thúc sau 30 phút, tương ứng khi thể tích dịch cà chua còn lại trong thiết bị nhỏ hơn 5L. Mỗi thí nghiệm được lặp lại 2 lần cho một giá trị nhiệt độ để tính giá trị trung bình.

Lấy 1 mL dịch cà chua vào ống falcon, thêm vào 5 mL axeton, 5 mL etanol nguyên chất và 10 mL hexan. Tiến hành ly tâm hỗn hợp với tốc độ 180 vòng/phút trong 15 phút. Sau đó, bổ sung 3 mL nước khử ion và lắc trong vòng 5 phút rồi được giữ yên trong 5 phút ở nhiệt độ phòng để lắng. Đo và so sánh độ hấp thụ ở bước sóng 450 nm và 503 nm của chất lỏng phía trên của hỗn hợp với mẫu trắng là dung môi hexan tinh khiết.

Phương pháp hồi quy bình phương nhỏ nhất từng phần PLS (Partial Least Squares) được sử dụng để xây dựng mô hình hồi quy dự đoán hàm lượng β-Carotene và Lycopene có trong dịch cà chua thông qua các tham số màu sắc.

Nghiên cứu này được thực hiện từ tháng 11 năm 2021 đến tháng 4 năm 2022 tại Trung tâm Đào tạo và Phát triển sản phẩm thực phẩm, Viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ ực phẩm, trường Đại học Bách khoa Hà Nội.

Kết quả cho thấy hệ số hồi quy của mô hình hồi quy PLS trong ước lượng hàm lượng Lycopene và β-Carotene từ tham số màu lần lượt là (0,922 và 0,946) tương ứng cho tập xác thực chéo. Như vậy, phương pháp dự đoán hàm lượng Lycopene và β-Carotene trong dịch cà chua có thể đạt được bằng phương pháp đo màu kết hợp mô hình hồi quy PLS.