Những biến đổi Hóa sinh học của trái cây trong quá trình hình thành và chín

Nhöõng bieán ñoåi Hoùa sinh hoïc cuûa traùi caây trong quaù trình hình thaønh vaø chín  PAGE \* MERGEFORMAT 2 | 32 Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM -----***----- ĐỀ TÀI MÔN HÓA SINH THỰC PHẨM NHỮNG BIẾN ĐỔI HÓA SINH HỌC CỦA TRÁI CÂY TRONG QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH VÀ CHÍN NHÓM SVTH: BÙI QUANG HUY 60800765 PHẠM VĂN HƯNG 60800885 LÊ THỊ MINH PHƯƠNG 60801615 LÊ QUÁCH HƯƠNG GIANG 60800523 NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH 60800606 GVHD: TS. TRẦN BÍCH LAM TP HỒ CHÍ MINH, 11/2009 MỞ ĐẦU Trong quá trình hình thành và chín, các tính chất cảm quan của của trái cây thay đổi theo từng giai đoạn, phụ thuộc chặt chẽ vào sự biến đổi hóa sinh học của các hợp phần cấu thành nên trái cây. Đề tài “Nhöõng bieán ñoåi Hoùa sinh hoïc cuûa traùi caây trong quaù trình hình thaønh vaø chín” sẽ trình bày những thành phần hóa học của trái cây, và những biến đổi của chúng, dẫn đến sự thay đổi tính chất cảm quan của quả chín so với quả xanh. Phần cuối sẽ trình bày quá trình chín tự nhiên cũng như quá trình dú chín trái cây. Phân công thành viên thực hiện đề tài: Chịu trách nhiệm nội dung: Thành phần hóa học Lê Thị Minh Phương Sự biến đổi tính chất cơ lý Nguyễn Thị Hồng Hạnh- Bùi Quang Huy Sự biến đổi mùi Lê Thị Minh Phương- Bùi Quang Huy Sự biến đổi màu Phạm Văn Hưng- Bùi Quang Huy Sự biến đổi vị Lê Quách Hương Giang Sự biến đổi của lipid Nguyễn Thị Hồng Hạnh Sự biến đổi của vitamin Lê Quách Hương Giang- Bùi Quang Huy Qúa trình chín của trái cây Nguyễn Thị Hồng Hạnh Chịu trách nhiệm trình bày văn bản (file word) Nguyễn Thị Hồng Hạnh Chịu trách nhiệm trình bày powerpoint Lê Quách Hương Giang- Phạm Văn Hưng Muïc luïc MỞ ĐẦU…………………………………………………………………………………2 MỤC LỤC………………………………………………………………………………. 3 I. THÀNH PHẦN HÓA HỌC 4 1.Nước- độ ẩm và độ khô 4 2.Glucid …………………………………….. 4 3.Tinh bột……………………………………………… 5 4.Các chất xơ 5 5.Các hợp chất chứa nitơ 6 6.Lipid 7 7.Vitamin 8 8.Khoáng 9 9.Các acid hữu cơ 10 10.Các chất màu 10 11.Các hợp chất dễ bay hơi 11 12.Các hợp chất phenolic 11 13.Các nhóm hợp chất khác 11 II. SỰ BIẾN ĐỔI TÍNH CHẤT CƠ LÝ 12 17 1.Protopectin 12 2.Áp suất thẩm thấu. 15 III. SỰ BIẾN ĐỔI MÙI 15 IV. SỰ BIẾN ĐỔI MÀU 16 V. SỰ BIẾN ĐỔI VỊ 23 1.Sự biến đổi của glucid 23 2.Sự biến đổi của các acid hữu cơ 24 3.Sự biến đổi của các phenolic 25 VI. SỰ BIẾN ĐỔI CỦA LIPID 25 VII. SỰ BIẾN ĐỔI CỦA CÁC VITAMIN 26 VIII. QUÁ TRÌNH CHÍN CỦA TRÁI CÂY 27 1.Sự chín tự nhiên 27 2.sự dú chín trái cây bằng khí đèn 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO 32 THÀNH PHẦN HÓA HỌC: Thành phần hóa học bao gồm tất cả các hợp chất hữu cơ, vô cơ cấu tạo nên mọi tế bào rau trái. Thành phần hóa học tạo nên giá trị dinh dưỡng và cảm quan của rau trái. Trong rau trái thành phần chủ yếu gồm nước, các glucid như đường, tinh bột và chất xơ, các hợp chất nitơ, lipid, các acid hữu cơ, muối khoáng, vitamin, chất thơm, chất màu và một số polyphenol … Nước- độ ẩm và độ khô: Nước chiếm khoảng 80% thành phần của rau trái và hơn 50% thành phần của củ và hạt tươi. Và có khoảng 80-90% nước tồn tại ở dạng nước tự do trong dịch bào. Nước tự do là dung môi hòa tan các chất như đường, vitamin, chất màu, acid hữu cơ. Lượng nước còn lại ở dạng nước liên kết trong nguyên sinh chất, gian bảo và màng tết bào. Trong nguyên sinh chất nước còn liên kết với các pectin, glucid và protid tạo thành dạng keo. Hàm lượng nước tự do trong rau trái ảnh hưởng rất lớn tới các quá trình chế biến rau trái. Loại rau trái nào càng nhiều nước liên kết thì trong quá trình tách nước (như sấy kho, ly tâm tách nước, chiết …) sẽ càng khó tách nước. Để xác định lượng nước trong rau củ, người ta có thể dùng hai phương pháp: Sấy đến khối lượng không đổi để xác định hàm ẩm toàn phần (Wtoàn phần) Vắt ép lấy nước rồi đo độ khô của nước ép bằng chiết quang kế để suy ra lượng nước tự do (Wtự do) Wtoàn phần = Wliên kết + Wtự do Ngoài nước các thành phần còn lại của rau trái người ta gọi là chất khô. Chất khô được phân ra thành 2 nhóm: Chất khô hòa tan: đường đơn, đường đôi một số dextrin mạch rất ngắn: rượu, các chất mùi, một vài loại chất màu, một số vitamin tan trong nước, enzym, muối khoáng và một số acid hữu cơ… Chất khô không hòa tan: cellulose, hemicellulose, protopectin, pectin, tinh bột, chất béo, một số vitamin tan trong dầu A, D, một số khoáng và một số thành phần hữu cơ có chứa nitơ Glucid Glucid có khối lượng lớn thứ hai trong rau trái, khoảng từ 2-40%.. Glucid góp phần chính tạo nên hình dáng, vị ngọt và giá trị dinh dưỡng củ arau trái. Các glucid chủ yếu trong rau trái: các dạng polysacchride, tinh bột, cellulose, pectin, pentosan … Glucid trong rau trái nói chung gồm một phần nhỏ các dạng đường đơn giản và chiếm phần lớn các chất xơ. Ngoài ra glucid tham gia trong việc tạo nên các hợp chất glycoside đóng vai trò rất quan trọng trong phòng và chữa bệnh. Đường đơn giản và các dẫn xuất đường Trong rau trái, các dạng đường đơn giản hòa tan chủ yếu trong không bào. Các loại đường này sẽ tạo ra vị ngoạt cho rau trái. Trong rau trái tồn tại chủ yếu 3 loại đường: glucoose, fructose và đường saccharose ngoài ra còn có các loại đường khác như maltose, galactose, ribose, ramnose, arabinose … Tỷ lệ giữa các loại đường này sẽ tạo nên các vị ngoạt thanh đậm khác nhau giữa các loại trái. Vị ngọt củ arau trái không phụ thuộc vào nồng độ đường mà là sự phối hợp hài hòa giữa các loại đường acid, pactin, tannin và một số hợp chất tạo vị khác Tinh bột Tinh bột là hỗn hợp hai polysaccharide là amylose và amylosepectin Amylose do các đường -D-glucose liên kết với nhau tại vị trí -1,4. Amylose có dạng mạch thẳng. Các nhóm glucose trong amylose cũng có khoảng 0,1% liên kết tại vị trí -1,6 tạo nên mạch nhánh. Amylopectin: Amylopectin là polymer của đường -D-glucose tại tác vị trí -1,4 và khoảng 4-5% là liên kết tại vị trí -1,6 và mỗi nhánh có độ dài khoảng 20-25 gốc glucose. Cấu tạo của tinh bột trong rau trái có dạng hạt. Hình dạng và kích thước hạt tinh bột thay đổi rất nhiều tuỳ thuộc vào giống và độ chín của trái. Kích thước hạt tinh bột ảnh hưởng tới tính chất cơ lý của trái. Hạt tinh bột càng lớn thì thịt trái càng bở, xốp. Thường trong trái cây, tỷ lệ amylose trên amylopectine lớn hơn 1. Tỷ lệ này cảng cao trái cảng giòn, ngược lại trái sẽ dẻo. Tỷ lệ này đặc biệt ảnh hưởng đến chất lượng của rau trái sấy khô. Lớn hơn 1 rau trái sấy dễ khô và sản phẩm giòn ngược lại thì sấy lâu khô và sản phẩm dẻo. Các chất xơ Là các loại polymer khác ngoài tinh bột như cellulose, hemicellulose, pectin … và lignin. Hệ tiêu hóa người không có các enzym phân giải được các chất xơ này. Chất xơ làm chậm việc tiêu hóa, làm ta cảm thấy lâu đói. Làm tăng nhu động ruột. Ăn đủ lượng chất xơ sẽ phòng ngừa được các bệnh đường tiêu hóa như táo bón, viêm ruột thừa, ung thư ruột kết, đái đường, sạn thận, trĩ, béo phì, và các bệnh về hệ tuần hòan như giãn tĩnh mạch, thiếu máu tim cục bộ, huyết khối torng tĩnh mạch… Chất xơ còn hấp thục các chất độc, đặc biệt là kim loại nặng. a-Cellulose: Là polymer mạch thẳng của đường D –glucose liên kết với nhau bằng liên kết -glucan. Trong vỏ trái và vỏ một số loại hạt, các bó sợi cellulose còn liên kết với các chất như hemicellulose, pectin, lignin hay cutin tạo thành mô vỏ có cấu trúc rắn chắc, ít thoát nước để bảo vệ cho trái và hạt Hàm lượng cellulose trong các loại rau ăn lá chiếm khoảng 0,2-2,8% trong trái cây là 0,5-2,7% b-Hemicellulose: Là polysachharide dị thể do các đườong pentose và hexose kếthợp tạo thành. Hemicellulose không tan trong nước, tan trong dung dịch kiềm Tham gia mạch hemicellulose gồm glucose và các đường khác galatose, mannose, xylose, và arabinose. Hai dạng đường chủ yếu tạo nên hemicellulose là xylose hay arabinose. Các loại hemicellulose hay gặp là xylan, glucuronoxylan, arabinoxylan, glucomannan và xyloglucan Các loại hemicellulose có tính chất khác nhau không chỉ do được tạo thành từ các loại monomer khác nhau mà còn do cấu tạo mạch nhánh. Các loại đường xylose, mannose, và galactose thường nằm trong mạchc hính của hemicellulose cỏn các loại đường arabinose, glucuronic acid, và galactose thường nằm ở mạch nhánh Hemicellulose góp phần tạo tạo cấu trúc của vách tế tạo. Cùng với pectin, hemicellulose còn giữ nhiệm vụ lảm chất kết dính các tế bào. c-Lignin: Thuộc nhóm chất xơ nhưng không phải cacbonhydrat. Lignin là mộtchất vô định hình và cũng có tác dụng kết dính các tế bào lại với nhau. Lignin không tan trong nước và là một chất kỵ nước nên cũng không tạo liên kết hay phụ nước. Lignin là một hợp chất khó bị phân huỷ. d-Pectin: Là polysaccharide có nhiều ở trái, củ hoặc thân cây, tập trung chủ yếu ở thành tế bạo thực vật. Pectin là một nhóm các polymer mạch thẳng của acid polygalacturonic (acid pectic) và các ester methyl của chúng bằng liên kết -D-1,4 glucoside. Mức độ ester hóa ảnh hưởng rất nhiều tới các tính chất của pectin. Để đánh giá mức độ ester hóa người ta dùng chỉ số DE (Degree of Esterification). Dựa vào chỉ số DE có thể phân pectin thành: HMP (High Methoxyl Pectin) có DE > 50% LMP (Low Methoxy Pectin) có DE 50% + Pectin metoxyl hóa thấp (LH) có DE từ 25-45% DE là độ ester hóa hay metoxyl hóa Các dung môi thường làm kết tủa pectin là các cation hóa trị cao như Ca2+ khi có mặt trong dung dịch pectin sẽ kết hợp với acid pctic tạo thành dạng canxipectat không tan. Quá trình kết tủa càng dễ dàng đối với pectin có độ ester hóa thấp. Pectinase Pectinase là một thuật ngữ chung cho các enzymes như pectolyase, pectozymes và nhiều poly galacturonase, thường được gọi là pectic enzymes. Dưới tác dụng của enzymes pectinase, pectin bị thủy phân và tạo thành các sản phẩm như acid galacturonic, glucose, galactose, arabinose, methanol,… Enzymes pectinase được chia thành 2 nhóm chính: + Nhóm enzyme hydrolase: là nhóm enzyme xúc tác quá trình thủy phân pectin Enzyme pectinesterase: là các enzyme xúc tác sự thủy phân liên kết ester trong phân tử pectin hoặc acid pectinic Enzyme polygalacturonase: thủy phân liên kết α-1,4glucoside trong phân tử pectin + Nhóm enzyme traseliminase: là nhóm enzyme xúc tác sự phân cắt các hợp chất pectin bằng con đường khác con đường thủy phân, với sự tạo ra nối kép ở trong gốc galacturonic, giữa nguyên tử C thứ 4 và thứ 5. Enzyme pectin-traseliminase: là những enzyme tác dụng trên pectin và acid pectinic Enzyme poly-galacturonat-traseliminase: là những enzyme tác dụng lên acid pectinic và acid pectic. Sự thay đổi hàm lượng các hợp chất pectin có tác dụng rất lớn đến dộ cứng của trái cây. Khi trái chín, các protopectin có xu hướng bị thủy phân thành các pectin hòa tan làm giảm liên kết giữa các tế bào trong mô thực vật, dẫn dến làm trái mềm dần. Khi trái quá chín, protopectin bị thủy phân đến acid pectic (acid polygalacturonic) và rượu methylic làm cho trái bị nhũn và cấu trúc trái bị phá hủy. Đối với một số loại trái hạch, có thể thấy hiện tượng ngược lại, là trong quá trình đang chín thì lượng protopectin lại tăng lên (mặc dù tổng phần trăm các pectin giảm), và chỉ khi trái quá chín thì protopectin mới giảm đi. Tốc độ thủy phân protopectin tùy thuộc vào hoạt tính của của hệ enzyme pectinase. Ví dụ, theo các nghiên cứu của nhóm M.EI-Zoghbi 1994 trên một số loại trái cây nhiệt đới cho thấy, trong quá trình chín của trái xoài, ổi vá dâu, hoạt tính của pectinesterase giảm, còn hoạt tính của polygalacturonase lại tăng. Riêng trái chà là thì hoạt tính của cả hai loại enzyme trên đều tăng. Kết quả dẫn đến là hàm lượng của pectin (quy ra AGA- anhydro galacturonic acid) giảm. Bảng 1. Hoạt tính của enzyme pectinesterase và DE%, hoạt tính của enzyme polygalacturonase và hàm lượng pectinquy ra AGA% của một vài loại trái cây nhiệt đới (Nguồn: EI-Zoghbi-1994) Trái Giai đoạnHoạt tính enzyme pectinesterase (đơn vị hoạt tính/100g mô trái) DE%Hoạt tính enzyme polygalacturonase (đơn vị hoạt tính/100g mô trái) AGA% g/100g mô tráiXoài giống ZebdaSống Hơi chín Chín 23,2 19,3 15.085,0 80,0 72,0106 205 3470,90 0,80 0,71Xoài giống BaladiSống Hơi chín Chín 42,4 33,9 28,072,0 68,0 64,038,9 42,0 50,70,73 0,65 0,58 Ổi Sống Hơi chín Chín 31,9 28,0 26,387,0 79,0 73,060,4 68,7 73,10,69 0,58 0,53 Chà làXanh Đỏ Đen 20,0 30,7 60,863,0 60,0 48,00,0 30,0 1001,50 1,30 1,00 Dâu tâyXanh Hồng Đỏ12,0 8,0 5,235,0 25,0 12,018,3 23,5 36,00,20 0,18 0,16 Dưới tác dụng của enzyme protopectinase, protopectin sẽ bị thủy phân thành pectin hòa tan trong quá trình bảo quản trái cây. Do đó, lượng protopectin giảm,trong khi pectin hòa tan tăng, làm cho khả năng liên kết giữa các tế bào và mô yếu đi, thành tế bào mỏng dần, các mô bị xốp và trái bị mềm dần. Pectin dễ dàng hòa tan trong nước có trong dịch tế bào. Khi các chất giữa các tế bào hòa tan hoàn toàn, các tế bào nhu mô sẽ tách rời nhau, đó là quá trình làm nhũn trái. Sau khi trái chín, dưới tác dụng của kiềm loãng hoặc enzyme pectase, pectin sẽ bị thủy phân tạo thành rượu methylic và các chất keo đông (acid pectic hay acid polygalacturonic), đó là lúc cấu trúc trái bị phá hủy. Tốc độ giảm độ cứng nhanh hay chậm tùy thuộc vào tốc độ của phản ứng thủy phân. Như vậy, tốc độ giảm độ cứng phụ thuộc vào giống và điều kiện làm chín của trái. Giống trái ảnh hưởng rất nhiều đến độ cứng của mô trái, và tốc độ giảm độ cứng. có những giống trái thay đổi độ cứng rất nhanh nhưng có những giống trái thay đổi với tốc độ chậm hơn. Khế và ổi Campuchia giảm độ cứng rất chậm, thời gian độ cứng giảm đi một nửa là khoảng 20 đến 24 ngày, trong khi ổi vùng Beaumont thì thời gian này là một ngày rưỡi, cà chua, chuối và đu đủ là 3 ngày, xoài là 4 ngày rưỡi. Độ cứng thay đổi không chỉ ở vỏ mà cả ở trong thịt trái. Khi chưa chín đến khi chín, độ cứng của vỏ chuối giảm 3 lần, còn thịt trái giảm đến 9 lần, xoài giảm 9 lần, và đối với đu đủ, thịt trái sẽ giảm đến 60 lần. Sự thay đổi độ cứng của thịt trái ảnh hưởng đến tính chất cảm quan của sản phẩm. Ví dụ, đối với trái sầu riêng, độ cứng thịt trái cao tạo cảm giác “sượng”, ngược lại, độ cứng quá thấp tạo cảm giác “nhão” đều không được ưa chuộng. Áp suất thẩm thấu: Giá trị độ cứng cũng có liên quan đến thành phần hóa học của trái.Quá trình giảm độ cứng của trái không chỉ do thủy phân các chất pectin, mà còn do thủy phân cellulose, hemicellulose và tinh bột. Khi trái cây chín, dưới tác dụng của các enzyme, tinh bột chuyển dần thành đường, khiến cho nồng độ đường bên ngoài tế bào tăng lên. Sự chênh lệch nồng độ đường trong và ngoài tế bào tạo nên một áp suất thẩm thấu, nước trong tế bào sẽ đi ra ngoài, làm cho quả chín có nhiều nước hơn, đồng thời các tế bào quả ở trạng thái nhược trương, quả sẽ mềm hơn. III.SỰ BIẾN ĐỔI MÙI: Mùi của trái cây đựơc tạo nên bởi các chất dễ bay hơi. Các chất tạo mùi hương chia làm 2 nhóm: tinh dầu và nhựa. Ở thực vật, tinh dầu được sinh ra trong các lông tuyến và vẩy còn nhựa thì sinh ra trong các ống nhựa. Bảng 2.Chất mùi chính trong tổ hợp mùi trái cây Loại Chất thơmChuối xanh 2 hexenal Chuối chín Eugenet Chanh Citral Cam Valencene Tinh dầu là hỗn hợp nhiều andehydric, ceton, ester, rượu phenol, các acid amin hữu cơ và các chất khác với tỉ lệ khác nhau Chất tạo hương thường gặp là terpen và các dẫn xuất chứa oxy và terpen như rượu, ceton … Khi chín Thuỷ phân chất phức tạp thành đơn giản Quá trình đường hóa tinh bột và thuỷ phân các chất phức tạp thành đơn giản làm trái mềm, để tiêu hóa và có mùi vị thơm ngon -Trong quá trình chín của trái lớp cutin bao bọc bị biến đổi, các ester không bay hơi được tạo ra  có tác dụng giữ mùi thơm -Mùi thơm đặc trưng tăng dần do phản ứng ester hóa. IV.SỰ BIẾN ĐỔI MÀU: Trái cây khi còn xanh thì có màu xanh lá cây do có chất diệp lục(chlorophill).Khi chín thì trái cây sẽ chuyển sang màu khác như là đỏ ,vàng …,dưới tác dụng của enzym chlorophyllase, diệp lục tố bị phân hủy nên để lộ ra những sắc tố khác đã có sẵn trong trái. Thí dụ trường hợp trái đu đủ. Song song với quá trình này, các sắc tố khác được tổng hợp.Nhưng cũng có một số trái cây vẫn giữ nguyên màu xanh ban đầu do vẫn còn diệp lục tố.    Chlorophillase là một Protein dạng màng, thường được biết đến với tên chlase, và tên hệ thống của nó là chlorophyll chlorophyllidohydrolase. Nó là chất xúc tác cho phản ứng thủy phân chlorophyll tạo ra chlorophyllide và phytol.Chlorophyll cũng được biết đến với chức năng trong phản ứng ester hóa và phản ứng chuyển ester hóa.Những tính năng này của enzyme được thể hiện tốt nhất ở pH = 8.5, ở 50°C. Có 2 loại chất tạo màu chính trong trái cây là carotenoid và anthocyan : Carotenoid là một dạng sắc tố  HYPERLINK "" \o "Hữu cơ (trang chưa được viết)" hữu cơ có tự nhiên trong  HYPERLINK "" \o "Thực vật" thực vật và các loài  HYPERLINK "" \o "Sinh vật" sinh vật  HYPERLINK "" \o "Quang hợp" quang hợp khác như là  HYPERLINK "" \o "Tảo" tảo, một vài loài  HYPERLINK "" \o "Nấm" nấm và một vài loài  HYPERLINK "" \o "Vi khuẩn" vi khuẩn. Có màu trong khoảng từ da cam sáng tới đỏ đậm .Hiện nay người ta đã tìm được 600 loại carotenoid, sắp xếp theo hai nhóm,  HYPERLINK "" \o "Xanthophylls (trang chưa được viết)" xanthophylls và  HYPERLINK "" \o "Carotene (trang chưa được viết)" carotenes. Xanthophylls là những có chứa oxy trong công thức phân tử như lutein , zeaxanthin , HYPERLINK "" \o "Neoxanthin (page does not exist)" neoxanthin,  HYPERLINK "" \o "Violaxanthin" violaxanthin, α- and β- HYPERLINK "" \o "Cryptoxanthin" cryptoxanthin. Thường có màu vàng.Vd : những quả táo bị cháy nắng. Carotenes là những hợp chất carotenoid chỉ chứa hydro và cacbon,không chứa oxy như  HYPERLINK "" \o "Alpha-Carotene" α-carotene,  HYPERLINK "" \o "Beta-Carotene" β-carotene and  HYPERLINK "" \o "Lycopene" lycopene, là sắc tố quan trọng được tìm thấy từ phức hợp protein sắc tố trong Quang hợp. Chúng đều có vai trò trong hình thành màu sắc tươi của hoa quả, rau, thực hiện những chức năng khác nhau trong quang hợp, và bảo vệ cơ quan quang hợp tránh sự có hại do bước sóng ánh sáng quá lớn.Carotenes là những chất tạo nên màu da cam cho cà rốt và nhiều loại trái cây khác như cà chua (chứa  HYPERLINK "" \o "Beta-Carotene" β-carotene). Gấc có màu đỏ, loại quả bản địa  HYPERLINK "" \o "Việt Nam (Chưa được viết)" Việt Nam, hiện đã có mặt ở mọi nơi trên thế giới do vỏ hạt gấc chứa nhiều  HYPERLINK "" \o "Lycopene có chống được ung thư?" lycopene và  HYPERLINK "" \o "Bêta caroten và não" β-carotene là các  HYPERLINK "" \o "Carotenoid (Chưa được viết)" carotenoid được ưa chuộng do khả năng chống ôxi hóa, phòng và trị ung thư. Carotenes được tổng hợp bởi một số enzyme như phytoene desaturase, -carotene desaturase, lycopene β-cyclase, and zeaxanthin epoxidase .Vd:Màu sắc của lớp thịt đu đủ được quyết định chủ yếu bởi sự có mặt của chất màu carotenoid . Lớp thịt đỏ của đu đủ chứa lycopene, trong khi chất màu này lại không có trong lớp thịt vàng của trái khác. Sự chuyển đổi của lycopene (đỏ) sang β-carotene (vàng) được thực hiện bởi lycopene β-cyclase. Những nghiên cứu hiện nay cho là có sự tách dòng và tính năng của 2 gen khác nhau encoding lycopene β-cyclases (lcy-β1 and lcy-β2) from red (Tainung) and yellow (Hybrid 1B) papaya cultivars .   Anthocyans là những hợp chất tạo màu tự nhiên,trong trái cây phổ biến nhất là anthocyanins (thuộc họ Flavoid).Thường có màu đỏ , tím, xanh lam.Trong tự nhiên thường xuất hiện dưới dạng glucoside của  HYPERLINK "" \o "Cyanidin" cyanidin,  HYPERLINK "" \o "Delphinidin" delphinidin,  HYPERLINK "" \o "Malvidin" malvidin,  HYPERLINK "" \o "Pelargonidin" pelargonidin,  HYPERLINK "" \o "Peonidin" peonidin and  HYPERLINK "" \o "Petunidin" petunidin.Ví dụ: Màu đỏ của táo Fuji, màu của cam máu,…Có nhiều trong dâu tây, nho, cam…… . Do hấp thụ nhiều ánh sáng màu xanh lá nên anthocyanin cho màu đỏ hay xanh đậm tùy vào độ pH. Ví dụ: Sự thay đổi màu của cyanidin-3-rhamnoglucoside theo pH của dung dịch: pH0,05). Thông thường, trong bảo quản thì các acid béo no tăng, các acid béo không no như linoleic và oleic bị chuyển hóa nhanh chóng trong suốt giai đoạn đầu của quá trình bảo quản. Ví dụ, nghiên cứu của Margartina Gutirrez 2004 trên trái mãng cầu cho thấy sau 6 ngày bảo quản tổng lượng acid béo no tăng từ 38 lên 42%, còn acid béo không no giảm từ 61 xuống 57%. Trong quá trình chín của trái, lớp cutin bao bọc rau trái sẽ bị biến đổi. Ví dụ ở vỏ táo, lượng sáp ở lớp cutin tăng đáng kể. Phân tích lớp sáp thấy rằng tỷ lệ dầu tăng nhanh hơn acid ursolic. Các ester không bay hơi được tạo ra với tốc độ nhanh trong giai đoạn đầu bảo quản, trong khi các ester bay hơi thị không nhiều. Thời gian bảo quản càng lâu thì càng tăng hàm lượng các chất không bão hòa trong lớp sáp. Theo Jos J. Benitez 2004 cho thấy trong quá trình chín của trái cà chua, lớp cutin trên bề mặt vỏ trái càng dày hơn và càng có nhiều mối liên kết ngang hơn so với trái xanh. VII. SỰ BIẾN ĐỔI CỦA CÁC VITAMIN: Trong quá trình chín và bảo quản rau trái, hàm lượng vitamin có khuynh hướng giảm và làm giảm giá trị dinh dưỡng của trái. Vì 90% lượng vitamin C cung cấp cho con người hàng ngày là thông qua rau trái nên hàm lượng vitamin C chính là một trong những thông số để đánh giá chất lượng. Trong đó chỉ có L-ascorbic acid (AA) mới thực sự có hoạt tính vitamin, cón L-dehydroascorbic acid (DHA) thì không. Tuy nhiên vitamin C lại là một chất rất nhạy cảm, nó dễ bị phân hủy dưới tác dụng của nhiệt độ cao, ẩm thấp, dưới sự có mặt của oxy hay các ion lim loại nặng như Cu2+, Ag+, và Fe3+, đặc biệt là trong môi trường kiềm và nhiệt độ cao. Enzyme ascorbate oxidase là chất xúc tác sinh học có sẵn trong rau trái và coa tác dụng xúc tác cho quá trình chuyển hóa AA thành DHA. Với nồng độ của đồng từ 3÷5mg trong 1kg sản phẩm đã có khả năng làm phân hủy vitamin C, đặc biệt ở môi trường kiềm thì tác dụng của đồng sẽ rất lớn. Trong quá trình chín vitamin C của trái có thể tăng hay giảm tùy loại. Nhưng trong quá trình bảo quản sau thu hái, hàm lượng vitamin C giảm đi nhanh do không khí thâm nhập và do các phản ứng oxy hóa khử. Bảng 7: Ảnh hưởng của trạng thái lên hàm lượng acid ascorbic (mg/100g thịt trái tươi) trên một số loại trái cây (Nguồn: Zubeckis, 1962 and Wenkam). Trái (giống)Xanh Hơi chínChín Mơ11,712,914,3Đào7,810,212,2Đu đủ72,095,0102,2Táo tây18,718,512,4Xoài60,050,014,0 Điều kiện bảo quản rau trái ảnh hưởng nhiều tới biến đổi vitamin C, nhất là nhiệt độ. Dao động nhiệt độ trong khi bảo quản có ảnh hưởng lớn đến sự thay đổi hàm lượng acid ascorbic.Ở điều kiên bảo quản tốt,các loại rau trái trong khoảng 150-200 ngày vẫn bảo vệ được từ 50-70% acid ascorbic . VIII. QUÁ TRÌNH CHÍN CỦA TRÁI CÂY: Người ta phân biệt hai loại trái cây: - Climacteric: (đỉnh cao hô hấp):  Trái lìa khỏi cây, vẫn tiếp tục chín. Trái cây loại này hô hấp rất mạnh, tạo ra ethylene. Giai đoạn đầu, trái tạo ra rất ít ethylene, nhưng lượng ethylene tăng rất nhiều khi trái bắt đầu già và vẫn tiếp tục tăng sau khi trái đã lìa cành. - Non climacteric: Trái chỉ chín trên cây: sự hô hấp không tác dụng đến quá trình chín của trái (Yang và Hoffman, 1984). Sự chín tự nhiên Ethylen ñöôïc sinh ra töø acid amin Methionine nhö sau : Ñaàu tieân, L-methionine ñöôïc cung caáp naêng löôïng ñöôïc döï tröõ trong ATP chuyeån hoaù thaønh S-adenosyl methionine (SAM).SAM thöôøng laø chaát cung caáp metyl chính vaø laø chaát neàn trong caùc con ñöôøng hoaù sinh, bao goàm caùc poliamin vaø sinh toång hôïp etylen. Quaù trình naøy ñöôïc thöïc hieän bôûi enzyme SAM synthetase. Enzyme ACC synthase vôùi pyridoxal phosphate hoaït ñoäng nhö moät co-factor tieáp tuïc chuyeån hoaù SAM thaønh 1-aminocyclopropane -1-carbonxylic acid(ACC). Ngoaøi ra, ACC synthase coøn toång hôïp 5’-methylthioadenosine (MTA), MTA seõ chuyeån hoaù thaønh methionine baèng caùch söû duïng chu trình methionine phuï. Nhôø theá maø etylen lieân tuïc ñöôïc toång hôïp maø khoâng ñoøi hoûi phaûi nhieàu methionine. Cuoái cuøng, ACC bò oxy hoaù bôûi enzyme ACC oxidase taïo thaønh etylen, CO2 vaø HCN. HCN sau ñoù bò chuyeån hoaù thaønh  -cyanoalanine baèng  -cyanoalanine synthase, do ñoù traùnh ñöôïc söï tích tuï ñoäc toá trong suoát quaù trình. Fe2+ laø co-factor vaø noàng ñoä CO2 caøng cao caøng laøm taêng hoaït tính cuûa enzym naøy. Quaù trình oxy hoaù ACC thaønh etylen phuï thuoäc vaøo oxy. Neáu khoâng coù oxy, quaù trình taïo thaønh etylen bò ngaên chaën hoaøn toaøn. ACC synthase ñoùng vai troø quan troïng trong quaù trình ñieàu hoaø saûn sinh ra etylen. Auxin cuõng ñöôïc xem laø chaát kích thích söï taïo thaønh etylen trong nhieàu moâ thöïc vaät khaùc nhau. Trong quaù trình phaùt trieån cuûa caây ñaäu Haø Lan (Pisum sativum L.), söï cong veïo cuûa laù maàm quan saùt thaáy coù söï xuaát hieän cuûa 2 hoocmon naøy. Ngoaøi ra noàng ñoä etylen cao cuõng seõ töï xuùc taùc cho quaù trình sinh toång hôïp ra noù. Caùc chaát khaùng laïi quaù trình saûn sinh ra etylen nhö caùc ion kim loaïi naëng coù aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán quaù trình sinh toång hôïp hoaït tính cuûa enzyme ACC synthase. Ngoaøi ra, oxy cuõng giöõ moät vai troø quan troïng, ñaây chính laø cô sôû cho vieäc baûo quaûn moâi tröôøng kín (thieáu O2) hay trong khí quyeån ñieàu chænh (ñieàu chænh caùc thaønh phaàn khoâng khí trong khí quyeån baûo quaûn nhö O2, CO2, N2,…) coù taùc duïng khaùng etylen ñeå keùo daøi quaù trình chín vaø giaø cuûa trái cây. Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù trình sinh toång hôïp ethylen: Toác ñoä sinh toång hôïp etylen trong quaù trình chín phuï thuoäc vaøo loaïi rau quaû, ñoä chín, nhieät ñoä, noàng ñoä CO2,, noàng ñoä O2 trong quaù trình baûo quaûn Loại trái cây: tuyø thuoäc vaøo loaïi trái cây maø toác ñoä sinh khí etylen coù söï khaùc nhau. Bảng 8. Phaân loaïi trái cây döïa vaøo toáùc ñoä taïo etylen Loai Noàng ñoä C2H2 /kg.hSaûn phaåm Raát chaäm100Sapoâcheâ, chanh daây  Ñoä chín : ñoä chín caøng cao thì toác ñoä taïo etylen caøng lôùn ,ví duï nhö caø chua ñang chín coù toác ñoä sinh etylen gaáp 600 caø chua chöa chín . Nhieät ñoä : nhhieät ñoä baûo quaûn caøng thaáp ( -2 oC) caøng haïn cheá ñöôïc söï sinh toång hôïp etylen vaø cuõng traùnh ñöôïc caùc taùc ñoäng gaây beänh coù haïi do vi sinh vaät vaø etylen gaây ra, do ñoù laøm taêng thôøi gian baûo quaûn. Bảng 9. Aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä leân möùc ñoä chín cuûa quaû haïch coù traùi 100ppn Nhieät ñoä(OC)Soá ngaøy chín ( ngaøy )Xuaân ñaøoÑaøo Maän Trung bình 156.95.65.66204.33.83.74253.22.72.73 Noàng ñoä O2 vaø CO2 : aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán söï sinh toång hôïp etylen vaø O2 thuùc ñaåy quaù trình oxi hoaù ACC cuûa enzym ACC oxidase coøn CO2 laïi öùc cheá hoaït ñoäng cuûa enzym naøy. Do ñoù neáu söû duïng caùc phöông phaùp ñieàu chænh khí quyeån ñeå baûo quaûn rau quaû thì seõ raát coù taùc duïng vì taïo ra moâi tröôøng coù noàng ñoä O2 thaáp, noàng ñoä CO2 cao. Ta thaáy raèng taát caû caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán cöôøng ñoä hoâ haáp cuûa trái cây trong quaù trình baûo quaûn cuõng aûnh höôûng ñeán söï sinh toång hôïp etylen. Do ñoù ñeå laøm giaûm taùc ñoäng coù haïi cuûa etylen, ngöôøi ta luoân coù söï vaän duïng keát hôïp toái öu taát caû nhöõng yeáu toá naøy. Đối với nho, dâu tây, sơ ri, ... thì quá trình chín không dựa vào sự tổng hợp của ethylene. Tuy những nhân tố điều chỉnh vẫn chưa được biết chính xác, nhưng có vài kích thích tố như auxine (nơi dâu tây) hoạt động trong sự phát triển của trái lúc còn non. Sự dú chín trái cây bằng khí đèn Ngoaøi etylen, caùc hiñrocacbon khoâng no khaùc coù trong khí ñoát, khoùi cuûi nhö acetylen (C2H2) vôùi moät noàng ñoä raát thaáp nhöng ñoùng vai troø gioáng nhö etylen ñeå gaây ra söï chín traùi. Khí ñaù (ñaát ñeøn: CaC2) laø chaát sinh khí acetylen neân cuõng ñöôïc duøng ñeå daám chín traùi caây. ÔÛ thoân queâ, baø con daám traùi caây baèng caùch boû chuùng vaøo caùc lu, khaïp ñaäy kín vaø cho vaøo ñoù chuùt khí ñaù (ñeå raûi raùc töø ñaùy leân) hoaëc hun khoùi, ñoát nhang ñeå taïo ra caùc hydrocacbon khoâng no. CaC2 + 2H2O -------> C2H2 + Ca(OH)2 Khi duøng khí ñaù ñeå daám traùi caây, caàn ñaäy kín lu, khaïp, … ; vì giaûm thaát thoaùt etylen ñöa ñeán khoâng taïo ra ñuû caùc enzym caàn thieát vaø quaù trình chín seõ chaäm hoaêc khoâng xaûy ra. Ngoaøi ra, ñieàu kieän kî khí cuõng gaây neân söï hoâ haáp kî khí cuûa traùi bò uû chín, saûn xuaát ra röôïu laïi coù theå laø nguoàn goác taïo theâm nhöõng etylen kích thích traùi chín. Maëc duø, etylen hay acetylen cuûa khí ñaù coù vai troø quyeát ñònh thuùc ñaåy caùc phaûn öùng gaây chín nhöng neáu daám traùi coøn non hay quaù xanh, chaát dinh döôõng trong traùi chöa tích luyõ ñuû neân traùi sau khi daám chín goïi laø traùi chín non do thieáu caùc chaát caàn thieát neâu treân, do ñoù chuùng seõ keùm ngoït, ít thôm vaø ít boå döôõng, da nhaên thaäm chí coù traùi coøn khoâng theå chín ñöôïc. Khi traùi caây ñaõ ñuû giaø ñem daám chín, chuùng seõ coù nhöõng söï bieán ñoåi hoaù hoïc gioáng nhö söï chín töï nhieân. Do ñoù, vaãn ngon, ngoït, vaø ñaày ñuû sinh toá. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1) CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN RAU TRÁI _TẬP 1 TÔN NỮ MINH NGUYỆT 2) HÓA SINH CÔNG NGHIỆP LÊ NGỌC TÚ 3)  HYPERLINK "" WWW.BOOK.GOOGLE.COM 4) FOOD CHEMISTRY H.-D.BELITZ, W.GROSCH, P.SCHIEBERLE 5)  HYPERLINK "" WWW.WIKIPEDIA.COM 6) WWW. VIETSCIENCE.ORG