Ảnh hưởng của pectinase và chế độ cô đặc chân không đến hàm lượng betacyanin trong dịch quả thanh long ruột đỏ (Hylocereus polyrhizus)
Nghiên cứu do các tác giả Hồ Quốc Việt và Hà Thanh Toàn - Viện Công nghệ sinh học và Thực phẩm, Đại học Cần Thơ, tác giả Nguyễn Thị Kim Tuyến - Trường Đại học Kiên Giang, tác giả Nguyễn Hữu Thanh - Trường Đại học An Giang, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh thực hiện nhằm đánh giá ảnh hưởng của enzyme pectinase và điều kiện cô đặc chân không đến hàm lượng betacyanin, hoạt tính chống oxy hóa trong dịch quả thanh long ruột đỏ (Hylocereus polyrhizus).
Thanh long (Hylocereus spp.) là loại trái cây nhiệt đới có giá trị kinh tế và dinh dưỡng cao, được trồng phổ biến tại các quốc gia Đông Nam Á như Việt Nam, Thái Lan, Malaysia, Philippines, Indonesia, cũng như ở miền Nam Trung Quốc và Đài Loan (Sonawane, 2017; Ha et al., 2023). Ở Việt Nam, hai giống thanh long chủ yếu là thanh long ruột trắng (Hylocereus undatus) và thanh long ruột đỏ (Hylocereus polyrhizus). Diện tích trồng thanh long tăng nhanh từ 5.512 ha vào năm 2000 lên 55.419 ha vào năm 2018, với sản lượng đạt hơn 1,07 triệu tấn và giá trị xuất khẩu khoảng 1,1 tỷ USD (Trinh et al., 2018; Phan, 2020). Tuy nhiên, sau khi đạt mức diện tích cao nhất khoảng 65.000 ha vào năm 2020, diện tích trồng đã giảm xuống còn khoảng 55.000 ha vào năm 2023, chủ yếu do biến động thị trường và các biện pháp kiểm soát nhập khẩu từ phía Trung Quốc (AGROINFO, 2024).
Thanh long ruột đỏ không chỉ có màu sắc bắt mắt (Liaotrakoon et al., 2013a) mà còn chứa nhiều hợp chất có lợi cho sức khỏe, đặc biệt là betacyanin, nhóm sắc tố tự nhiên tan trong nước (Phan et al., 2017), có khả năng chống oxy hóa mạnh, loại trừ gốc tự do và ức chế sự phát triển của tế bào ung thư (Stintzing et al., 2002; Zou et al., 2005; Wu et al., 2006; Phebe et al., 2009). Tuy nhiên, betacyanin rất dễ bị phân hủy trong quá trình bảo quản và chế biến do chịu ảnh hưởng của nhiệt độ, oxy, ánh sáng, pH,... (Woo et al., 2011). Điều này làm suy giảm màu sắc, giá trị cảm quan cũng như hoạt tính sinh học đặc trưng của sản phẩm từ thanh long (Liu et al., 2008).
Trong công nghệ chế biến dịch quả, việc ứng dụng enzyme pectinase giúp tăng hiệu suất thu hồi dịch, đồng thời cải thiện tính chất cảm quan (Sharma et al., 2017). Bên cạnh đó, công nghệ cô đặc chân không được xem là phù hợp với các sản phẩm giàu betacyanin vì điều kiện áp suất thấp giúp hạ thấp nhiệt độ sôi, hạn chế sự tiếp xúc của dịch quả với oxy và rút ngắn thời gian tiếp xúc nhiệt. Nhờ đó, sự phân hủy nhiệt và oxy hóa betacyanin được hạn chế đáng kể, góp phần bảo toàn giá trị dinh dưỡng và sinh học của sản phẩm (Rosemary et al., 2025). Tuy nhiên, sự ảnh hưởng của hai yếu tố này đến sự ổn định của betacyanin trong dịch quả thanh long ruột đỏ vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ.
Vì vậy, nghiên cứu này được thực hiện nhằm đánh giá ảnh hưởng của enzyme pectinase và chế độ cô đặc chân không đến hàm lượng betacyanin và hoạt tính chống oxy hóa trong dịch quả thanh long ruột đỏ (Hylocereus polyrhizus). Kết quả nghiên cứu giúp cung cấp cơ sở khoa học cho việc ứng dụng kết hợp enzyme và công nghệ cô đặc phù hợp trong chế biến, điều này góp phần nâng cao chất lượng và giá trị kinh tế của sản phẩm thanh long ruột đỏ. Mẫu được xử lý với các nồng độ pectinase 0,05 – 0,10% trong 15 – 60 phút ở 30 – 40°C, sau đó cô đặc ở áp suất chân không 560 – 680 mmHg đến mức chất khô 18 – 24°Brix.
Qua thời gian thực hiện, Kết quả nghiên cứu cho thấy enzyme pectinase và điều kiện cô đặc chân không có ảnh hưởng rõ rệt đến hàm lượng betacyanin, hiệu suất thu hồi và hoạt tính chống oxy hóa của dịch quả thanh long ruột đỏ (Hylocereus polyrhizus). Trong giai đoạn xử lý enzyme, nồng độ pectinase 0,075% kết hợp với thời gian 45 – 60 phút được xác định là phù hợp, điều này giúp nâng cao hiệu suất thu hồi dịch quả (khoảng 80%), đồng thời đạt hàm lượng betacyanin cao nhất (339 – 345 mg/L) và khả năng chống oxy hóa mạnh nhất (IC50 = 7,59%). Trong quá trình cô đặc chân không, khi hàm lượng chất khô hòa tan (TSS) tăng từ 18°Brix lên 24°Brix, hàm lượng betacyanin tăng tương ứng do hiệu ứng tập trung chất màu. Đồng thời, áp suất chân không cao hơn, từ 560 mmHg lên 680 mmHg, cũng góp phần gia tăng hàm lượng sắc tố này. Sự kết hợp hợp lý giữa xử lý enzyme pectinase và công nghệ cô đặc chân không mang lại lợi ích đáng kể trong việc cải thiện hiệu suất thu hồi, duy trì màu sắc tự nhiên và bảo toàn hoạt tính sinh học của sản phẩm thanh long ruột đỏ.
Tạp chí Khoa học Đại học Cần Thơ, Tập 62, Số 1B (2026) (nthang)