Lá chùm ngây rất giàu chất dinh dưỡng và chứa vitamin A, C, và E, được sử dụng dưới dạng bột nghiền bổ sung vào thức ăn để nâng cao giá trị dinh dưỡng trong khẩu phần cho phụ nữ mang thai, các bà mẹ cho con bú, và đặc biệt cho trẻ em bị suy dinh dưỡng. Khi được so sánh, thành phần vitamin trong chùm ngây có chứa nhiều vitamin A như cà rốt, vitamin C như cam và vitamin E như lựu. Ngoài ra, lá còn có các chất có hoạt tính sinh học carotenoid, tocopherols và vitamin C ngăn ngừa sự các phản ứng oxy hóa.

Lá Moringa còn là một nguồn dinh dưỡng tốt và hữu cơ tự nhiên bổ sung sức khỏe có thể được sử dụng trong nhiều cách điều trị. Lá chùm ngây có thể được ăn tươi, nấu chín, hoặc được bảo quản dưới dạng bột khô trong nhiều tháng mà không có bất kỳ sự mất mát về giá trị dinh dưỡng. Lá khô hoặc tươi được sử dụng trong thực phẩm như súp và cháo đặc, cà ri và mì. Đặc biệt có thể ứng dụng vào chế biến bánh quy để tăng hàm lượng protein, sắt, canxi, β-carotene và chất xơ, với lượng bổ sung lá chùm ngây sấy khô ngày càng tăng, từ 0 - 15% cho thấy khả năng sử dụng lá chùm ngây để cải thiện các đặc tính dinh dưỡng của bánh bích quy.

Do giá trị dinh dưỡng và dược tính lớn, cây chùm ngây đã bắt đầu được trồng nhiều tại các địa phương ở nước ta, với sự đóng góp hạt giống từ nhiều nguồn hảo tâm trong nước. Nhìn chung, giá trị của chùm ngây, đặc biệt là giá trị dinh dưỡng đã được người dân Việt Nam biết đến; một số địa phương, công ty cũng đã triển khai trồng thu lá, bán dưới dạng tươi hoặc sấy. Tuy nhiên, trong lĩnh vực công nghệ thực phẩm, các sản phẩm chế biến từ chùm ngây vẫn còn rất nghèo nàn, chủ yếu vẫn là lá chùm ngây sấy khô và chưa có một chương trình, chiến lược cụ thể. Do đó, chúng tôi đã thực hiện đề tài nghiên cứu sản xuất thử nước uống dinh dưỡng từ lá chùm ngây nhằm đem đến cho cộng đồng một sản phẩm giàu dinh dưỡng, có giá trị cảm quan cao, dễ sử dụng từ loại cây thần kỳ này.

Chlorophyll là một sắc tố màu lục ở thực vật, được tìm thấy khắp nơi trong các bộ phận ăn được của rau quả, nhưng chủ yếu tập trung ở lá. Chorlophyll xúc tác cho phản ứng quang hóa sinh tổng hợp glucose từ CO₂ và H₂O. Chlorophyll thường có khả năng che khuất các màu khác khiến cho lá cây có màu xanh đặc trưng.

Chlorophyll là hợp chất của porphyrin gồm 04 vòng pyrol. Các vòng này phối trí với ion Mg²⁺. Tại pyrol thứ 4, acid propionic liên kết với vòng pyrol và liên kết ester với phân tử rượu phytol. Cấu tạo này giống với cấu tạo nhóm hemichromes của hồng cầu nhưng khác ở nguyên tử trung tâm của hemichromes là Fe. Như vậy nguyên tử kim loại trung tâm có vai trò quyết định trong sự tạo màu của hợp chất. Trong thành phần của cây, chlorophyll có tổ chức đặc biệt, phân tán trong nguyên sinh chất gọi là lục lạp hoặc hạt diệp lục. Hạt diệp dục có 02 lớp màng thylakoid, trên 02 màng này là chlorophyll liên kết với protein.

Trong sản xuất các sản phẩm thực phẩm từ rau, màu xanh thường không bền và biến màu khi chế biến. Khi chế biến, nhất là khi xử lý nhiệt, chlorophyll chịu tác động bởi một số yếu tố dẫn đến thay đổi màu sắc. Dưới tác dụng nhiệt độ và acid, vỏ tế bào bị phân hủy, liên kết giữa chlorophyll và protein bị cắt đứt giúp giải phóng chlorophyll ra khỏi tế bào. Sau đó chlorophyll phản ứng tiếp với acid tạo pheophytin có màu oliu sẫm. Với các chất kiềm nhẹ như carbonate, kiềm thổ thì môi trường acid sẽ bị trung hòa, khiến cho chlorophyll bị xà phòng hóa tạo nên sản phẩm Chlorophyllin có màu xanh đậm. Chlorophyll cũng có thể bị oxy hóa do oxy và ánh sáng (quang oxy hóa), tiếp xúc với các lipid bị oxy hóa, hay tác dụng của enzyme lipoxydase. Dưới tác dụng của một số kim loại như Fe, Sn, Al, Cu thì Mg trong chlorophyll sẽ bị thay thế và sẽ cho các màu sau: Fe cho màu nâu, Sn và Al cho màu xám, Cu cho màu xanh sáng.

Trong sản xuất thực phẩm để giữ màu xanh Chlorophyll ta có thể thực hiện bằng cách:

- Gia nhiệt nhanh trong lượng nước lớn, khiến cho các acid mạch ngắn dễ bị bay hơi.

- Tăng pH giúp giữ màu xanh chlorophyll tốt hơn.

- Dùng dinatriglutamat hoặc chlorophilin để trung hòa.

- Sử dụng kim loại Zn, Cu để tạp phức với chlorophyll.

Trong sản xuất nước uống dinh dưỡng chùm ngây thì hai giai đoạn đặc biệt quan trọng ảnh hưởng đến màu sắc của chlorophyll là giai đoạn chần và quá trình thanh trùng. Trong đề tài nghiên cứu này, chúng tôi khảo sát việc giữ màu trong giai đoạn đầu - tức giai đoạn chần, nhằm giúp sản phẩm có thể ổn định màu ngay cả khi thanh trùng và bảo ôn sau này.

1. Vật liệu

- Lá chùm ngây tươi: được mua từ công ty TNHH Lê Hoàng, phường 12, Quận Tân Bình.

- Lá chùm ngây thương phẩm là lá trưởng thành, kích thước đồng đều, đường kính khoảng 2.5cm. Nguyên liệu được mua mới cho mỗi thí nghiệm, hạn chế nguyên liệu dư. Nguyên liệu dư bảo quản trong tủ mát 15⁰C trong vòng 03 ngày, nếu không dùng sẽ hủy mẫu.

2. Phương pháp nghiên cứu

Việc xử lý giúp giữ màu xanh tự nhiên của sản phẩm sẽ tập trung vào hai quá trình xử lý thu dịch và thanh trùng sản phẩm.

Trong phạm vi của bài nghiên cứu này, chúng tôi khảo sát phương pháp tăng độ bền màu của dịch chùm ngây ngay tại khâu xử lý thu dịch trước khi phối chế.  

Mục tiêu của công đoạn này là thu được dịch chùm ngây có giá trị cảm quan cao về màu, mùi, vị đồng thời có hiệu suất thu hồi dịch cao. Sau khi thí nghiệm sơ bộ các biện pháp xử lý như chần, sử dụng enzyme, lạnh đông chậm, chúng tôi nhận thấy chỉ có biện pháp chần giúp làm giảm mùi hăng của lá sống cũng như không tạo ra mùi khó chịu. Vì vậy, chúng tôi tập trung khảo sát biện pháp chần, có kết hợp với các điều kiện đặc thù giúp bảo vệ màu xanh của lá chùm ngây.

Đầu tiên chúng tôi tiến hành khảo sát quá trình chần căn bản, chưa có sự hỗ trợ của các biện pháp đặc thù. Quá trình này nhằm xác định thời gian và nhiệt độ tối ưu cho quá trình chần mà ở đó mối tương quan giữa các giá trị cảm quan, đặc biệt là cảm quan màu và hiệu suất thu hồi dịch là tốt nhất.

Kết quả quá trình chần căn bản này tiếp tục làm cơ sở cho các khảo sát nâng cao có sử dụng ion kim loại đồng (Cu²⁺), bao gồm: chần có bổ sung Cu²⁺, chần trong NaOH rồi ngâm trong dung dịch Cu²⁺, chần rồi ngâm trong dung dịch Cu²⁺ có bổ sung acid citric với mục tiêu là giữ được màu cho dịch quả và màu được giữ có giá trị cảm quan cao.

Việc tiến hành các bố trí thí nghiệm trong bài báo được tuân theo các phương pháp quy hoạch thực nghiệm mà chúng tôi đúc kết trong hai cuốn sách: cuốn Quy hoạch thực nghiệm của C. Nguyen (2001) (Nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia Thành phố Hồ Chí Minh - 2001) và cuốn Quy hoạch và phân tích thực nghiệm của L. H. Nguyen (2001) (Nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia Thành phố Hồ Chí Minh - 2001).

3. Phương pháp phân tích, đánh giá

3.1. Đo độ hấp phụ OD

Trong tự nhiên có rất nhiều chất màu, tương ứng với một giá trị OD riêng đặc trưng. Các sản phẩm nectar rau chủ yếu chứa chất màu Chlorophyll và có giá trị OD trong một khoảng xác định. Có nhiều cách đo và tính toán giá trị Chrolophyll tổng, nhưng đều tiến hành dựa trên việc xác định Chrolophyll có trong nguyên liệu bằng cách trích ly Chrolophyll bằng các dung môi khác nhau và phải đo ở các bước sóng khác nhau.

Trong bài nghiên cứu của chúng tôi, các mẫu là dịch chùm ngây xay nghiền trong nước chứ không phải nguyên liệu cộng với mục đích chính của thí nghiệm là giữ màu xanh, chúng tôi đo OD các mẫu không phải để tính toán Chorlophyll mà để hỗ trợ việc quan sát màu bằng mắt thường.

Do các điều kiện máy móc phòng thí nghiệm, chúng tôi tiến hành đo chỉ số mật độ quang (OD) của mẫu ở bước sóng 680nm sau quá trình xử lý thu dịch để xác định được giá trị tối ưu mà nó xoay quanh từ đó đánh giá hiệu quả của quá trình xử lý thu dịch cũng như đề ra các phương pháp giữ màu tốt nhất.

3.2. Xác định hàm lượng chất khô tổng

Bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi.

Hiệu suất thu hồi chất khô: % chất khô thu được so với tổng hàm lượng chất khô tính trên cùng một khối lượng nguyên liệu.

3.3. Đánh giá cảm quan mẫu theo TCVN 5090-90

Thành lập hội đồng đánh giá cảm quan gồm 05 thành viên, đều là các thạc sĩ, giảng viên chuyên ngành công nghệ thực phẩm có thâm niên hơn 15 năm.

Tiến hành đánh giá cảm quan cho điểm các chỉ tiêu màu, mùi của mẫu theo tiêu chuẩn TCVN 5090-90.

4. Kết luận

Qua các khảo sát cho thấy ion kim loại đồng (Cu²⁺) có ảnh hưởng tích cực trong việc giữ màu xanh của lá chùm ngây khi chần và xử lý dịch sơ bộ. Việc nghiên cứu giữ màu của sản phẩm cuối bao gồm việc xử lý dịch sơ bộ này, việc thanh trùng sản phẩm và bảo quản sau đó. Trong giai đoạn xử lý dịch này, phương án tối ưu thu nhận được là chần trong NaOH 0.056% ở nhiệt độ 100⁰C trong 2 phút rồi ngâm trong dung dịch Cu²⁺ nồng độ 27ppm trong thời gian 105 phút. Dịch thu được có màu xanh lá đậm, đẹp, đặc trưng, sau khi thanh trùng thử bằng công thức tham khảo thì màu sắc vẫn ổn định sau 01 tuần bảo quản.