Đề tài Những biến đổi hóa sinh học của trái cây trong quá trình hình thành và chín

h dài, rượu, diol, ketone, triacylglycerol … Sáp tự nhiên có khoảng 50% các ester và 50% rượu cao phân tử, acid béo cao phân tử, carbuahydro, các chất màu mùi… Sáp thực vật có nhiệm vụ bảo vệ trái, lá, thân khỏi tác động của vi sinh vật và môi trường, chống hiện tượng mật nước. Vitamin Các vitamin tan trong dầu: Tiền vitamin A: Vitamin A có vai trò quan trọng để giữ toàn vẹn lớp tế bào biểu mô bao phủ bề mặt và các khoang bên trong cơ thể. Thiếu vitamin A thường gây khô da, tăng sừng hóa ở nang lông, bề mặt da thường nổi gai, khô giác mạc ảnh hưởng đến thị lực… Thiếu vitamin A còn làm giảm tốc độ sinh trưởng, giảm sức đề kháng của cơ thể đối với bệnh tật và tăng tỷ lệ tử vong ở trẻ em. Ở thực vật không có vitamin A mà chỉ có tiền vitamin A thường gặp dưới dạng các sắc tố carotenoid. Ngoài giá trị dinh dưỡng carotenoid còn tham gia tạo nên màu từ vàng, cam đến đỏ cho rau trái Vitamin E (tocopherol): có khả năng chống oxy hóa bằng cách ngăn ngừa hay làm gián đoạn các phản ứng dây chuyền do các gốc tự do gây ra. Vitamin E còn ngăn ngừa sự oxy hóa của các hợp chất dễ bị oxy hóa khác như carotenoid, vitamin a, acid linoleic (chưa bão hòa)… Vitamin E được coi là sinh tố của sự sinh sản nhờ khả năng giúp chống sẩy thai, chống lão hóa, tăng tinh trùng, phát triển phôi, chống độc, kích thích các phản ứng miễn dịch Vitamin K: là các coenzym thựchiệen tổng hợp protrombin, một chất quan trọng trong quá trình đông máu. Ngoài ra vitamin K tham gia trong quá trình chuyển hóa một vài acid amin cố định muối calci. Có trong thực vật không nhiều bằng động vật, tuy nhiên nhu cầu vitamin K của con người cũng không nhiều (khoảng 45-50mg/ngày) Vitamin D: Vitamin D giúp tăng khả năng hấp thụ calci ở vách ruột, tăng lượng calci trong máu ở xương, tăng khả năng hấp thụ photpho ở thận. Không có trong rau trái mà chỉ có ở dạng tiền vitamin D là sterol (ergosterol). Các vi tamin tan trong nước: Vitamin C (acid ascorbic): tham gia vào hoá trình oxy hóa khử của cơ thể, tham gia tổng hợp colagenl, mô liên kết, xương răng. Vitamin C tăng sức đề kháng của cơ thể, tham gia vào chuyển hóa glucid. Vitaimin C đựơc bảo vệ tốt trong dung dịch có nồng độ đường cao. Các muối sắt và muối đồng có khả năng phá huỷ vitamin C. Vì vậy đồ dủng để nấu rau xanh phải được chế tạo từ các hợp kim “không rỉ” Vitamin B1 (thiamine): thiamin đóng vai trò quan trọng trong chuyển hóa glucid, đặc biệt là chuyển hóa acid piruvic và kích thích quá trình ăn ngon miệng. Thiếu vitamin B1 sẽ dẫn đến rối loại trao đổi chất và kèm theo các bệnh lý trầm trọng như giảm tiết dịch vị, tê phù, bệnh beriberi … Vitamin B2 còn gọi là vitamin G (riboflavin): giữ vai tròn chủ yếu trong các phản ứng oxy hóa ở tế bào trong tất cả các mô của cơ thể, tăng sức đề kháng, tăng tốc độ tạo máu và ảnh hưởng đến sự phát triển của bào thai Thiếu vitamin B2 có thể đưa đến thiếu B6 và B3, gây ra những rối loại thần kinh, thương tổn da, viêm miệng, lưỡoi, niêm mạc hoặc triệu chứng về mắt như sợ ánh sáng, đục giác mạc … Vitamin B3, còn được gọi là vitamin PP (niacin) Niacin và các amid của nó đóng vaia trò cốt yếu trong cơ chế oxy hóa để giải phóng năng lượng của ác phân tử glucid, lipid, protein. Trong cơ thể niacin có thể tạo thành từ tryptophan với điều kiện có sẵn acid amin này trong protein của cơ thể. Thiếu niacin sẽ xảy ra các triệu chứng như sưng mảng nhày dạ dày, ruột, sau đó da bị sần sùi nhất là các vị trí tiế p xúc nhiều với ánh sáng mặt trời. Vitamin B5 (pantothenic acid) Thường đi kèm với B2 (riboflavin), là yếu tố cần thiết cho quá trình trao đổi glucid trong cơ thể. Vitamin B6 (pyridoxine and pyridoxamine) Tham gia vào chuyển hóa các lipid, có tác dụng giảm lượng cholesterol trong huyết thanh Thiếu B6 ảnh hướng đến quá trình tổng hợp protein, lipid. Vitamin B7, còn gọi là vitamin H Tham gia trực tiếp hay gián tiếp vào các phản ứng enzym: chuyển hóa acid aspactic, các phản ứng khử cacboxin, tổng hợp acid oleic. Thiếu vitamin H dẫn tới viêm da, mệt mỏi, đau các cơ, kém ăn buồn nôn, thiếu máu … Vitamin B9 còn gọi là vitamin M (folic acid) Là loại vitamin quan trọng cho sinh sản. Acid folic là cơ sở chính của nhiều coenzym tham gia vào các phản ứng tổng hợp và các quá trình phân chia tế bào. Thiếu acid folic cũng gây nên các biểu hiện về thần kinh, như đau dây thần kinh ngoại biên hay rối loạn tâm thần. Khoáng Các nguyên tố khoáng tồn tại dưới dạng liên kết với hợp chất hữu cơ cao phân tử, muối của acid hữu cơ và cả vô cơ như phosphoric, sulfuric, silic … nên các chất khoáng, đặc biệt là kim loại rất dễ hấp thụ. Sắt: sắt là một trong các thành phần dinh dưỡng quan trọng nhất, có tầm quan trọng cơ bản đối với sự sống. Là thành phần của huyết sắc tố, myoglobin, cytochrom và nhiều enzym, tham gia vận chuyển oxy và giữ vai trò quan trọng trong hô hấp tế bào. Thiếu sắt cơ thể sẽ không hoạt động tốt, nhưng thừa sắt cũng gây nguy hiểm. Calci: là yếu tố quan trọng của mô xương và răng, đồng thời giữ nhiệm vụ hoạt hóa nhiều phản ứng sinh hóa cho phép co cơ và đông máu. Sữa là nguồn cung cấp chính, rau xanh cũng là loại thực phẩm có nhiều calci. Phosphor: tham gia vào quá trình cấu tạo xương, được dùng để sản xuất năng lượng và hoạt hóa nhiều hoạt động sinh hóa. Là chất khóang có nhiều thứ hai trong cơ thể sau caclci Magie: Là tác nhân bảo vệ tim mạch, góp hần chống lại hiện tượng lão hóa. Ngoài ra Mg còn được xem là chất chống stress hiệu quả. Giống như vitamin D, Mg giúp CA và P cố định trên xương. Mg cũng cần thiết cho quá trình phát triển và hoạt động bình thường của cơ thể. Các acid hữu cơ: Acid hữu cơ tạo cho rau trái có vị chua, và tham gia tạo các hợp chất sinh mùi đặc trưng. Các loại acid hữu cơ chính thường gặp trong rau trái là acid ciric, acid malic (cam, chanh, dứa), acid tartaric (nho), acid acetic (chuối) … Cần lưu ý một số loại acid hữu cơ trong rau trái không có lợi cho sức khoẻ như acid succinic, acid oxalic Một tác dụng khác của acid là ức chế sự phát triển của vi sinh vật, nhất là các vi khuẩn gây thối rữa và có tác dụng hạn chế tác động của enzym gây biến màu khi cắt thái rau trái tươi. Các chất màu Các chất màu đựơc chia thành bốn nhóm lớn bao gồm: -Phẩm màu là dẫn xuất của isoprene -Phẩm màu là dẫn xuất của tetrapyrrole -Phẩm màu là dẫn xuất của benzopyran -Phẩm màu là dẫn xuất của các hợp chất khác a- Phẩm màu là dẫn xuất của isoprene – carotenoid Carotenoid có trong đa số các cây (trừ một số nấm) và hầu như trong tất cả cơ thể động vật. Hàm lượng carotenoid có trong lá xanh chiếm khoảng 0,07-0,2% chất kho, đôi khi còn cao hơn! Có hai cách phân loại carotenoid. Dựa vào ác nguyên tố tạo thành chia carotenoid thành hai loại: -Loại chỉ chứa hai nguyên tố C và H như a, b-carotene, lycopene … -Loại có chứa nhóm chứ có mặt O như lutein, santhophyll Còn nếu dựa vào số vòn 6C (b-ionon) ở hai đầu phântử ta có các nhóm carotenoid không chứa vòng, chứa 1 vòng và chứa 2 vòng. Carotenoid là các hợp chất không phân cực, tan trong chất béo, không tan trong nước. Màu vàng, cam, đỏ của carotenoid là do hệ thống nối đôi liên hợp C=C. Cường độ màu sắc phụ thuộc vào loại carotenoid, nồng độ và trạng thái b-Phẩm màu là dẫn xuất của tetrapyrrole: bao gồm một số các chất màu như chlorophyll, porphyrin, heme và bilin Màu xanh lá cây ở thực vật là do có mặt chlorophyll. Trong tế bào thực vật chlorophyll tồn tại trong lục lạp, có chức năng xúc tác cho phản ứng quang hóa sinh tổng hợp glucose từ CO2 và H2O. Chất màu này đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong quá trình quang hợp (là quá trình chủ yếu tạo ra oxy tự do duy nhất cho trái đất) c-Phẩm màu là dẫn xuất của benzopyran: gồm các chất màu thuộc họ flavonoid. Các chất màu nhóm flavonoid hoà tan trong nước và nằm trong các không bào. Flavonoid là những dẫn xuất của chroman và chromon. Chroman và chromon là những phenylpropan vì có chứa bộ khung carbon C6-C3. Khi chroman hoặc chromon ngưng tụ với một vòng phenol nữa thì đựơc dẫn xuất có tên là flavan là bộ khung cơ bản của các chất thuộc nhóm flavonoid Đối với con người, flavonoid có vait rò quan trọng trong việc chống lại các phản ứng oxy hóa gây lão hóa và các bệnh lý tim mạch. Các chất màu anthocyanin là hợp chất glycoside từ 16 loại anthocyanidin (aglycone). Anthocyanidin là muối polyhydroxy và polymetoxy của 2 phenylbenzopyrylyum. Các loại đường liên kết với các anthocyanidin thông thường là glucose, ramnose, galactose, xylose, arabinose rutinose, sophorose … thông dụng nhất là glucose d-Phẩm màu là dẫn xuất của các hợp chất khác: Thuộc nhóm này có thể kế đến một sô 1họ màu như: iso-alloxazine, phenalone, betalain và anthraquinone Trong đó betalain được nghiên cứu khá nhiều với mục đích làm chất màu bổ sung cho thực phẩm. Cấu trúc hóa học của betalain làm một hệ thống proton 1,7- diazaheptamethin. Dựa vào sự khác nhau về màu sắc, người ta chia betalain thành hai nhóm: betacyanin và betaxanthin Cũng như anthocyanin, màu betalain tích luỹ trong các không bào của hoa, trái vả lá. Đôi khi các betalain cũng được tích luỹ trong thân cây vả cả trong của với nồng độ cao như ở củ cải đỏ, củ dền … Các hợp chất dễ bay hơi: Các hợp chất dễ bay hơi tạo nên hương thơm đặc trưng cho mỗi loại rau trái. Các chất tạo hương thơm được phân ra thành hai nhóm là tinh dầu và nhựa. Về mặt hóa học tinh dầu là hỗn hợp của nhiều hợp chất aldehyde, ceton, ester, rượu, phenol, các acid hữu cơ và các hợp chất khác với tỷ lệ khác nhau. Các chất tạo hương thường được gặp nhất là terpen và các dẫn xấut chứa oxy như terpen như rượu, aldehyde, ceton … Các hợp chất phenolic Các hợp chất phenolic tham gia vào quá trình điều khiển trao đổi năng lượng và tái tạo protein trong rau trái. Một số hợp chất phenol có hoạt tính vitamin. Màu và vị củ atrái cũng phụ thuộc nhiều vào hàm lượng và biến đổi của hợp chất phenol. Hợp chất phenol cũng có vai trò quan trọng trong bảo quản rau trái vì nó điều chỉnh trạng thái ngủ và có khả năng kháng khuẩn. Các nhóm hợp chất khác Glycoside: là hợp chất của đường và các chất phi đường Tan trong nước,tạo mùi thơm đặc trưngcho trái và tạo vị đắng.Đôi khi glucoside còn có vai trò bảo vệ vì khi thuỷ phân tạo một số kháng khuẩn. Trong rau quả glucoside tập trung ở vỏ hạt,bị thuỷ phân một phần khi gia nhiệt.Trong điều kiện bảo quản không tốt glucoside có thể chuyển vào mô nạc hay dịch bào gây đắng cho sản phẩm Alkaloid:là hợp chất chứa nitơ và có hoạt tính dược học đối với người và động vật. Là hợp chất trao đổi bậc hai không chỉ chứa trong thức vật mà còn có cả trong động vật và vi sinh vật. Các phytoncide Còn gọi là chất kháng sinh thực vật,mang tính sát trùng nhằm bảo vệ thức vật khỏi sự tấn công của vi sinh vật và côn trùng. Về mặt hoá học các phytoncide có bản chất hoá học khác nhau. SỰ BIẾN ĐỔI TÍNH CHẤT CƠ LÝ: Kết cấu của trái cây được vận hành bởi nhiều thông số như độ lớn và hình dạng tế bào, thể tích liên tế bào, sự toàn vẹn, bề dày của màng tế bào, áp suất thẩm thấu... Những đổi thay các thông số này là những quá trình phức tạp tạo ra một số lớn protein. Ngoài ra sự thoái hóa thành tế bào là kết quả hoạt động của các enzym thủy phân được tổng hợp trong lúc trưởng thành và dẫn tới sự phá hoại cấu trúc tế bào và mô. Cho dù sự rối loạn của tế bào được xem như nguyên nhân chính làm thay đổi cấu hình, còn có những biến cố khác được quan sát trong lúc trưởng thành, như mất đi sự kết dính giữa các tế bào và những thay đổi áp suất thẩm thấu, cũng làm cho trái mềm đi. Protopectin: Protopectin là phức chất giữa pectin với cellulose, hemicellulose, không tan trong nước, làm nên cấu trúc vách tế bào. Khi quả xanh, hàm lượng protopectin rất cao, tập trung chủ yếu ở thành tế bào, giúp gắn kết các tế bào thực vật với nhau và hình thành vách tế bào, làm cho trái cây có độ cứng nhất định. Khi quả chín, dưới tác dụng của acid hữu cơ và xúc tác của emzyme protopectinase, protopectin chuyển dần thành pectin hòa tan, làm giảm cường lực liên kết giữa các tế bào, vỏ tế bào trở nên mỏng, tế bào và quả mềm dần ra. Pectin: Là nhóm polyme dạng keo, có trong tất cả các mô thực vật bậc cao, bao gồm acid pectinic,acid pectic, pectat, pectanat, và protopectin. Cấu tạo: pectin là poly saccharide cấu tạo từ sự liên kết các mạch của phân tử acid galacturonic (C5H9COOH) đã được ester hóa một phần hay toàn bộ với rượu methylic (CH3OH). Phân tử pectin có thể được biểu diễn dưới dạng một phân tử lớn có cấu trúc mạch thẳng bền vững nhờ các liên kết 1,4-glucoside Công thức cấu tạo Pectin Tùy thuộc nguồn gốc pectin và mạch acid galacturonic dài hay ngắn mà khối lượng phân tử khác nhau (trong khoảng 20000-200000 đơn vị). Ví dụ: Trong táo, mận, khối lượng phân tử pectin vào khoảng 25000 đến 35000 đơn vị, còn trong cam là 50000 đơn vị. Dựa vào mức độ ester hóa các gốc phân tử acid galacturonic với rượu methylic tạo nhóm metoxyl (-OCH3), pectin được chia thành 2 nhóm: + Pectin metoxy hóa cao (HM) 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 đoạn Hoạt 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 trái Xoài giống Zebda Sống Hơi chín Chín 23,2 19,3 15.0 85,0 80,0 72,0 106 205 347 0,90 0,80 0,71 Xoài giống Baladi Sống Hơi chín Chín 42,4 33,9 28,0 72,0 68,0 64,0 38,9 42,0 50,7 0,73 0,65 0,58 Ổi Sống Hơi chín Chín 31,9 28,0 26,3 87,0 79,0 73,0 60,4 68,7 73,1 0,69 0,58 0,53 Chà là Xanh Đỏ Đen 20,0 30,7 60,8 63,0 60,0 48,0 0,0 30,0 100 1,50 1,30 1,00 Dâu tây Xanh Hồng Đỏ 12,0 8,0 5,2 35,0 25,0 12,0 18,3 23,5 36,0 0,20 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 thơm Chuối 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 Þ 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 hữu cơ có tự nhiên trong thực vật và các loài sinh vật quang hợp khác như là tảo, một vài loài nấm và một vài loài 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, xanthophylls và carotenes. Xanthophylls là những có chứa oxy trong công thức phân tử như lutein , zeaxanthin ,neoxanthin, violaxanthin, α- and β-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 α-carotene, β-carotene and 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 β-carotene). Gấc có màu đỏ, loại quả bản địa Việt Nam, hiện đã có mặt ở mọi nơi trên thế giới do vỏ hạt gấc chứa nhiều lycopene và β-carotene là các 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 cyanidin, delphinidin, malvidin, pelargonidin, peonidin and 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: pH<=1,màu đỏ. pH= 4-5,không màu. pH= 6-7,màu tía. pH= 7-8, màu xanh đậm hoặc vàng. Bảng 3. Selected anthocyanidins and their substitutions Anthocyanidin Basic structure R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 Aurantinidin −H −OH −H −OH −OH −OH −OH Cyanidin −OH −OH −H −OH −OH −H −OH Delphinidin −OH −OH −OH −OH −OH −H −OH Europinidin −OCH3 −OH −OH −OH −OCH3 −H −OH Luteolinidin −OH −OH −H −H −OH −H −OH Pelargonidin −H −OH −H −OH −OH −H −OH Malvidin −OCH3 −OH −OCH3 −OH −OH −H −OH Peonidin −OCH3 −OH −H −OH −OH −H −OH Petunidin −OH −OH −OCH3 −OH −OH −H −OH Rosinidin −OCH3 −OH −H −OH −OH −H −OCH3 V. SỰ BIẾN ĐỔI VỊ Trong quá trình chín, trong trái cây có nhiều biến đổi về vị. Đó là kết quả của sự cân bằng giữa đường với độ chua. Trái dâu có mùi thơm dịu, hơi chua. Vị này do một chất bay hơi cân bằng giữa acid và đường. Tùy theo trái, tỷ lệ đường khác nhau và thay đổi tùy độ chín. Đối với chuối, mít, mơ, dưa tây, táo, lê, trạng sư, đào... thì tiến trình chín được bắt đầu và điều chỉnh bởi sự tổng hợp của một kích thích tố tên là ethylene. Người ta có thể làm chín trái còn xanh bằng cách ủ chúng với chất này. Những trái này tích trữ tinh bột ngay lúc đầu của thời kỳ phát triển. Chúng chứa nhiều đường nhờ sự phân hủy của tinh bột ra đường glucose, ngay cả khi trái được hái lúc còn xanh. Trường hợp trái dâu hay cà chua thì khác. Những khảo cứu trên trái dưa tây chứng tỏ rằng ethylene không có tác dụng lên những quá trình làm chín, và lượng đường lẫn màu của trái cũng không tùy thuộc vào ethylene. Chúng không tích trữ tinh bột trong khi trái phát triển mà vị ngọt có là nhờ sự phân hủy đường saccharose đã được tích lũy từ giai đoạn đầu của đời sống trái. Loại trái cây này phải được hái khi chín tới thì nó mới có vị thơm ngon. Trái cây cũng là những cơ thể sống, nên ngoài sự hô hấp, bên trong chúng còn xảy ra những biến đổi hoá sinh học. Trong đó, trong quá trình chín, chủ yếu nhất là các phản ứng thuỷ phân các chất phức tạp thành các chất đơn giản hơn. Sự biến đổi của glucid: Đối với trái tươi thì các hợp chất thuộc nhóm glucid là thành phần luôn có những biến đổi to lớn và mạnh mẽ nhất trong quá trình hình thành và chín. Trong quá trình phát triển của trái, ở giai đoạn 1 & 2, khi trái đang tượng hình, hàm lượng tinh bột tăng nhanh, nhưng trong quá trình trái