Ứng dụng chế phẩm enzyme pectinase trích ly dịch cóc giàu hợp chất chống oxy hóa

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
--------------------

NGUYỄN THỊ THANH TUYỀN

ỨNG DỤNG CHẾ PHẨM ENZYME PECTINASE TRÍCH LY
DỊCH CÓC GIÀU HỢP CHẤT CHỐNG OXY HÓA

Chuyên ngành: Thực phẩm và đồ uống
Mã số: 60 54 02

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2014


CƠNG TRÌNH ĐƢỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - ĐHQG - HCM

Cán bộ hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
TS Võ Đình Lệ Tâm
Cán bộ chấm nhận xét 1: TS Nguyễn Huỳnh Bạch Sơn Long
Cán bộ chấm nhận xét 2: PGS. TS Đồng Thị Thanh Thu
Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ tại Trƣờng Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM ngày
21 tháng 07 năm 2014
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
1. PGS. TS Nguyễn Tiến Thắng
2. TS Nguyễn Huỳnh Bạch Sơn Long
3. PGS TS Đồng Thị Thanh Thu
4. TS Hoàng Kim Anh

5. TS Trần Thị Ngọc Yên
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trƣởng Khoa quản lý chuyên ngành
sau khi luận văn đã đƣợc sửa chữa (nếu có).
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƢỞNG KHOA


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

------------------------

-----------------------------------

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: Nguyễn Thị Thanh Tuyền

MSHV: 12110222

Ngày sinh: 06/06/1986

Nơi sinh: Đồng Nai

Chuyên ngành: CN Thực Phẩm & Đồ Uống

Mã số: 605402

I. Tên đề tài
ỨNG DỤNG CHẾ PHẨM ENZYME PECTINASE TRÍCH LY DỊCH CĨC
GIÀU HỢP CHẤT CHỐNG OXY HĨA

II. Nhiệm vụ và nội dung
Nhiệm vụ
 Khảo sát quá trình xử lý dịch quả cóc bằng chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SPL.
 Tối ƣu hóa điều kiện xử lý enzyme bằng phƣơng pháp quy hoạch thực nghiệm.
 Khảo sát động học q trình trích ly vitamin C và các hợp chất phenolic trong
dịch quả cóc.
Nội dung
 Xác định nồng độ chế phẩm enzyme pectinase và thời gian xử lý dịch quả cóc.
 Xác định điều kiện xử lý enzyme tối ƣu để hoạt tính chống oxy hóa là cao nhất
theo phƣơng pháp quy hoạch thực nghiệm.
 Xác định các thông số động học cho q trình trích ly vitamin C và các hợp chất
phenolic.


III. Ngày giao nhiệm vụ
20/01/2014

IV. Ngày hoàn thành nhiệm vụ
20/06/2014

V. Cán bộ hƣớng dẫn
PGS. TS Lê Văn Việt Mẫn
TS Võ Đình Lệ Tâm

Tp. Hồ Chí Minh, ngày 21 tháng 07 năm 2014
Cán bộ hƣớng dẫn

Chủ nhiệm bộ môn

Trƣởng khoa Kỹ Thuật Hóa Học


LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn và
Cô TS Võ Đình Lệ Tâm, ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn tơi trong suốt q trình thực
hiện luận văn.
Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thành viên trong gia đình tơi, những
ngƣời đã tạo điều kiện vật chất, đồng thời ủng hộ hết lòng về mặt tinh thần cho tôi
trong suốt thời gian thực hiện luận văn.
Tôi xin trân trọng cảm ơn tập thể quý thầy, cô thuộc bộ môn công nghệ thực phẩm,
Đại học Bách Khoa Tp.HCM, những ngƣời đã nhiệt tình hỗ trợ chúng tơi các hóa chất
và thiết bị cần thiết, nhờ vậy chúng tơi mới có thể tiến hành tốt các nhiệm vụ nghiên
cứu trong luận văn.
Sau cùng, tôi xin cảm ơn các anh, chị và các bạn học ở phịng thí nghiệm công nghệ
thực phẩm, những ngƣời bạn đồng hành cùng tôi trong thời gian thực hiện luận văn
cao học tại trƣờng Đại học Bách Khoa Tp.HCM.

Tp. Hồ Chí Minh, ngày 21 tháng 07 năm 2014
Sinh viên thực hiện

NGUYỄN THỊ THANH TUYỀN

i

ABSTRACT
Spondias cytherea fruit has been found to contain antioxidants such as ascorbic
acid and phenolic compounds. In this study, the effects of pectinase preparation
concentration and pectolytic time on the ascorbic acid content, total phenolic content
and antioxidant activity of the extract were investigated. The response surface
methodology was then applied to optimize the conditions of enzyme-assisted
extraction (EAE) for maximizing the antioxidant activity of the extract. At the optimal
pectinase concentration of 15.875 polygalacturonase units per gram of fruit weight
(PGU/g) and pectolytic time of 97.3 minutes, the total phenolic content increased
59.1%, the ascorbic acid content raised up to 71.5 %, and the antioxidant activity of
the extract increased 47.3 % (using Ferric Reducing Antioxidant Potential (FRAP)
assay) compared with those achieved in the conventional extraction. The extraction
rate constant, initial extraction rate and extraction capacity of phenolics in EAE
increased approximately 1.4 fold, 2.3 fold and 1.3 fold respectively, compared with
those obtained in the non-enzymatic-extraction (NEE) while those of ascorbic acid
increased 1.2 fold, 2.0 fold and 1.3 fold, respectively, compared with those obtained in
NEE. Therefore, EAE could be a useful method for the extraction of antioxidants from
plant materials.

ii


TĨM TẮT LUẬN VĂN
Trái cóc chứa nhiều hợp chất chống oxy hóa nhƣ vitamin C và các hợp chất phenol.
Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng chế phẩm pectinase để thu nhận dịch quả cóc
giàu hợp chất phenolic, vitamin C và hoạt tính chống oxy hóa. Nghiên cứu sự ảnh
hƣởng của nồng độ chế phẩm pectinase và thời gian thủy phân đến hàm lƣợng các hợp
chất phenolic tổng, hàm lƣợng vitamin C và hoạt tính chống oxy hóa của dịch cóc.
Phƣơng pháp bề mặt đáp ứng đƣợc sử dụng để tối ƣu hóa điều kiện trích ly sử dụng

chế phẩm pectinase nhằm đạt đƣợc hoạt tính chống oxy hóa của dịch trích là cao nhất.
Ở nồng độ tối ƣu của chế phẩm pectinase là 15,875 đơn vị hoạt tính polygalacturonase
trên gam trọng lƣợng quả tƣơi (PGU/g) và thời gian thủy phân là 97,3 phút thì hàm
lƣợng phenolic, vitamin C và hoạt tính chống oxy hóa tăng lần lƣợt là 59,1 %; 71,5 %
và 47,3 % (theo phƣơng pháp FRAP) so với phƣơng pháp trích ly truyền thống. Hằng
số tốc độ trích ly, tốc độ trích ly ban đầu và khả năng trích ly các hợp chất phenolic
trong phƣơng pháp trích ly sử dụng chế phẩm pectinase tăng 1,4; 1,3 và 2,3 lần so với
phƣơng pháp truyền thống, trong khi đó, hằng số tốc độ trích ly, tốc độ trích ly ban đầu
và khả năng trích ly vitamin C tăng 1,2; 2,0 và 1,3 lần so với phƣơng pháp trích ly
truyền thống. Vì vậy, phƣơng pháp trích ly sử dụng chế phẩm pectinase có thể đƣợc
xem là phƣơng pháp trích ly hữu hiệu những hợp chất chống oxy hóa có nguồn gốc từ
thực vật.

iii


LỜI CAM ĐOAN
Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả. Các kết
quả nghiên cứu và các kết luận trong luận án này là trung thực, và không sao chép từ
bất kỳ một nguồn nào và dƣới bất kỳ hình thức nào. Việc tham khảo các nguồn tài liệu
đã đƣợc thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng theo yêu cầu.

Tác giả luận án

Nguyễn Thị Thanh Tuyền

iv


MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................................i
ABSTRACT ................................................................................................................... ii
TÓM TẮT LUẬN VĂN ................................................................................................ iii
LỜI CAM ĐOAN ...........................................................................................................iv
MỤC LỤC .......................................................................................................................v
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................... viii
DANH MỤC HÌNH ........................................................................................................x
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .............................................................................. xii
CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU ............................................................................................. 1
CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN ........................................................................................... 2
2.1. Tổng quan về quả cóc (Spondias Cytherea) ......................................................... 2
2.1.1. Nguồn gốc, phân loại ...................................................................................... 2
2.1.2. Đặc tính thực vật ............................................................................................. 3
2.1.3. Cấu tạo quả cóc ............................................................................................... 4
2.1.4. Giá trị của cây cóc .......................................................................................... 5
2.1.5. Tình hình trồng quả cóc ở Việt Nam và trên thế giới ..................................... 7
2.1.6. Thành phần hóa học cơ bản của quả cóc ........................................................ 7
2.1.7. Cơng nghệ thu dịch quả cóc.......................................................................... 13
2.2. Tổng quan về enzyme pectinase ......................................................................... 16
2.2.1. Định nghĩa..................................................................................................... 16
2.2.2. Phân loại enzyme pectinase .......................................................................... 17
2.2.3. Cơ chất của enzyme pectinase ...................................................................... 21
2.2.4. Tính chất của enzyme pectinase ................................................................... 22
v


2.2.5. Ứng dụng của pectinase trong chế biến nƣớc quả ........................................ 25
CHƢƠNG 3: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU........................ 27
3.1. Nguyên liệu ......................................................................................................... 27

3.1.1. Quả cóc ......................................................................................................... 27
3.1.2. Enzyme ......................................................................................................... 27
3.2. Mục đích nghiên cứu ........................................................................................... 27
3.3. Sơ đồ nghiên cứu................................................................................................. 28
3.4.Thuyết minh sơ đồ nghiên cứu ............................................................................. 29
3.4.1. Khảo sát q trình xử lý quả cóc bằng chế phẩm enzyme Pectinex Ultra
SP-L ........................................................................................................................ 29
3.4.2. Tối ƣu hóa điều kiện xử lý enzyme thông qua nồng độ chế phẩm
enzyme và thời gian xử lý enzyme bằng phƣơng pháp quy hoạch thực nghiệm ... 30
3.4.3. Xác định các thông số động học của q trình trích ly các hợp chất
phenolic và vitamin C từ dịch cóc .......................................................................... 31
3.5. Phƣơng pháp phân tích ........................................................................................ 33
3.5.1. Hàm lƣợng vitamin C ................................................................................... 33
3.5.2. Hàm lƣợng các hợp chất phenolic ................................................................ 34
3.5.3. Hoạt tính chống oxy hóa ............................................................................... 34
3.5.4. Phƣơng pháp xác định hoạt độ pectinase theo phƣơng pháp so màu với
thuốc thử DNS (acid 3,5-dinitrosalicylic) .............................................................. 35
3.6. Phƣơng pháp xử lý số liệu................................................................................... 35
CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ...................................................................36
4.1. Khảo sát q trình xử lý quả cóc bằng chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SPL ................................................................................................................................. 36
4.1.1. Ảnh hƣởng của nồng độ chế phẩm enzyme đến chất lƣợng của dịch quả
cóc ........................................................................................................................... 36
4.1.2. Ảnh hƣởng thời gian xử lý enzyme đến chất lƣợng của dịch quả cóc ......... 41
vi


4.2. Tối ƣu hóa điều kiện xử lý enzyme thơng qua nồng độ chế phẩm enzyme
pectinase và thời gian xử lý enzyme bằng phƣơng pháp quy hoạch thực nghiệm .... 45
4.2.1. Kết quả theo phƣơng pháp ABTS................................................................. 47
4.2.2. Kết quả theo phƣơng pháp FRAP ................................................................. 49

4.3. Khảo sát động học q trình trích ly các hợp chất phenolic và vitamin C
trong dịch cóc sử dụng chế phẩm Pectinex Ultra SP-L ............................................. 54
CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................ 60
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 62
PHỤ LỤC ...................................................................................................................... 69
Phụ lục A: Các phƣơng pháp phân tích ..................................................................... 69
Phụ lục B: Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ chế phẩm enzyme và thời
gian xử lý đến chất lƣợng của dịch cóc ...................................................................... 76
Phụ lục C: Kết quả khảo sát động học q trình trích ly vitamin C và các hợp
chất phenolic .............................................................................................................. 80

vii


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Giá trị sử dụng và dƣợc tính của quả cóc ....................................................... 6
Bảng 2.2: Bảng thành phần dinh dƣỡng của cóc trong 100g ăn đƣợc ............................ 8
Bảng 2.3: Thành phần carbohydrate ................................................................................ 9
Bảng 2.4: Thành phần các acid hữu cơ chính trong vỏ và thịt quả cóc qua các giai
đoạn phát triển ............................................................................................................... 10
Bảng 2.5: Thành phần acid amin (IU) trong vỏ và thịt quả cóc qua các giai đoạn ....... 10
Bảng 2.6: Thành phần chất hƣơng cơ bản qua các giai đoạn phát triển của quả cóc.
....................................................................................................................................... 12
Bảng 2.7: Tính chất sinh hóa của các loại enzyme pectinase........................................ 23
Bảng 2.8: Một số enzyme pectinase phân loại theo điều kiện xúc tác .......................... 24
Bảng 2.9: Một số chế phẩm pectinase thƣơng mại thƣờng đƣợc sử dụng trong sản
xuất nƣớc quả ................................................................................................................ 25
Bảng 3.1: Bảng bố trí thí nghiệm các thông số khảo sát của ma trận qui hoạch thực
nghiệm ........................................................................................................................... 31
Bảng 4.1: Bảng ma trận quy hoạch thực nghiệm và kết quả theo hai phƣơng pháp

ABTS và FRAP ............................................................................................................. 46
Bảng 4.2: Ảnh hƣởng của các biến độc lập đến hoạt tính chống oxy hóa theo
phƣơng pháp ABTS ....................................................................................................... 47
Bảng 4.3: Ảnh hƣởng của các biến độc lập đến hoạt tính chống oxy hóa theo
phƣơng pháp FRAP ....................................................................................................... 50
Bảng 4.4: Hàm lƣợng phenolic, vitamin C và hoạt tính chống oxy hóa theo hai
phƣơng pháp ABTS và FRAP ....................................................................................... 52
Bảng 4.5: Hàm lƣợng vitamin C và phenolic tổng trích ly theo thời gian .................... 54
Bảng 4.6: Giá trị nghịch đảo tốc độ trích ly vitamin C và nghịch đảo tốc độ trích ly
hợp chất phenolic theo thời gian ................................................................................... 55
viii


Bảng 4.7: Các thơng số động học của q trình trích ly các hợp chất phenolic và
vitamin C từ dịch cóc có sự hỗ trợ của enzyme pectinase ............................................ 58

ix


DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1: Cây cóc (a) và hoa cóc (b) ............................................................................... 4
Hình 2.2: Cấu tạo quả cóc ............................................................................................... 4
Hình 2.3: Sơ đồ thu nhận dịch cóc ................................................................................ 15
Hình 2.4: Sơ đồ phân loại enzyme pectinase................................................................. 17
Hình 2.5: Cơ chế hoạt động của enzyme pectinesterases .............................................. 18
Hình 2.6: Cơ chế hoạt động của Endo-PMG (a) và Exo-PMG (b) ............................... 19
Hình 2.7: Cơ chế hoạt động của Endo-PG (a) và Exo-PG (b) ...................................... 19
Hình 2.8: Cơ chế hoạt động của enzyme lyase phân cắt pectin .................................... 20
Hình 2.9: Cấu tạo của acid α-galacturonic và khung cấu tạo của pectin....................... 21

Hình 3.1: Sơ đồ nghiên cứu ........................................................................................... 28
Hình 4.1: Ảnh hƣởng của nồng độ chế phẩm enzyme đến hàm lƣợng vitamin C
trong dịch quả cóc.......................................................................................................... 36
Hình 4.2: Ảnh hƣởng của nồng độ chế phẩm enzyme đến hàm lƣợng phenolic
trong dịch quả cóc.......................................................................................................... 38
Hình 4.3: Ảnh hƣởng nồng độ chế phẩm enzyme đến hoạt tính chống oxy hóa của
dịch cóc theo phƣơng pháp ABTS (a) và theo phƣơng pháp FRAP (b) ....................... 40
Hình 4.4: Ảnh hƣởng của thời gian xử lý enzyme đến hàm lƣợng hợp chất vitamin
C trong dịch quả cóc ...................................................................................................... 41
Hình 4.5: Ảnh hƣởng của thời gian xử lý enzyme đến hàm lƣợng hợp chất
phenolic trong dịch quả cóc ........................................................................................... 42
Hình 4.6: Ảnh hƣởng của thời gian xử lý enzyme đến hoạt tính chống oxy hóa
trong dịch quả cóc theo phƣơng pháp ABTS (a) và phƣơng pháp FRAP (b) ............... 44
Hình 4.7: Đồ thị đáp ứng bề mặt hoạt tính chống oxy hóa (phƣơng pháp ABTS)
theo phƣơng trình hồi quy trên không gian ba chiều (a) và hai chiều (b) ..................... 49
x


Hình 4.8: Đồ thị đáp ứng bề mặt hoạt tính chống oxy hóa (phƣơng pháp FRAP)
theo phƣơng trình hồi quy trên không gian ba chiều (a) và hai chiều (b) ..................... 51
Hình 4.9: Hàm lƣợng hợp chất phenolic (a) và vitamin C (b) trong dịch cóc sau khi
xử lý bằng chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SP-L ....................................................... 56
Hình 4.10: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ nghịch đảo của tốc độ trích ly hợp chất
phenolic (a) và nghịch đảo tốc độ trích ly vitamin C (b) trong dịch cóc sau khi xử
lý bằng chế phẩm enzyme ............................................................................................. 57

xi


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

ABTS: 2,2‟- Azinolis-(3-ethylBenzoThiazoline-6-Sulfonic acid)
ANOVA: Analysis Of Variance – Phân tích sự khác biệt
CCC: Central Composite Circumscribed design – Quy hoạch thực nghiệm đƣợc giới
hạn quanh tâm
DM: Dry Matter – Nguyên liệu khô
DNS: Dinitrosalicylic Acid
FCR: Folin-Ciocalteu Reagent – thuốc thử Folin-Ciocalteu
FRAP: The Ferric Reducing Ability of Plasma hoặc Ferric ion Reducing Antioxidant
Power hoặc Ferric Reducing Power – Khả năng khử sắt của huyết tƣơng hoặc khả
năng chống oxy hóa đƣợc thể hiện qua sự khử ion FeIII
IU: International Unit
PAE: Pectin acetyl esterase
PECTU: Pectinase Unit
PG: Polygalacturonase
PGU: Polygalacturonase Unit – Hoạt tính pectinase phân tích thơng qua cơ chất pectin
PL: Pectate lyase
PME: Pectin methyl esterase
PMG: Polymethylgalacturonases
PNL: Pectin lyase
GAE: Gallic acid Equivalent – Hàm lƣợng phenol tổng tính theo đƣơng lƣợng acid
gallic
xii


RSM: Response Surface Modelling – Mơ hình đáp ứng bề mặt
TE hoặc TEAC: Trolox Equivalent hoặc Trolox Equivalent Antioxidant Capacity –
hoạt tính chống oxi hóa tính theo Trolox
TPC: Total Polyphenols Content – Hàm lƣợng tổng của các hợp chất phenolic
TPTZ: 2,4,6-Tripyridyl-s-Triazine

xiii


CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU
Ngày nay, con ngƣời không chỉ quan tâm dinh dƣỡng, mà cịn quan tâm đến sức
khỏe. Vì thế, những thực phẩm có thể giúp ngƣời tiêu dùng phòng tránh bệnh tật ngày
càng đƣợc nhiều ngƣời quan tâm, trong đó phải kể đến nhóm thực phẩm giàu chất
chống oxy hóa có nguồn gốc tự nhiên. Quả cóc cũng là loại quả có hàm lƣợng chất
chống oxy hóa khá cao, đặc biệt là hợp chất phenolic. Quả cóc là một loại quả trồng tự
nhiên, ít sâu bệnh, ít đƣợc phun xịt thuốc trừ sâu mà lại có hàm lƣợng dinh dƣỡng cao.
Hiện tại quả cóc dùng để ăn tƣơi là chủ yếu, chƣa có nhiều nghiên cứu nhiều về các
hợp chất chống oxy hóa trong quả cóc và chế biến thực phẩm giàu chất chống oxy hóa
từ quả cóc.
Trong cơng nghiệp chế biến nƣớc trái cây, q trình trích ly là một cơng đoạn
quan trọng để giải phóng ra các thành phần dinh dƣỡng từ tế bào quả nhƣ đƣờng,
khoáng chất, các vitamin (C và B), các acid amin, các hợp chất phenolic và các hợp
chất hòa tan khác.
Cho đến nay có khá nhiều nghiên cứu trong và ngồi nƣớc về việc ứng dụng của
các chế phẩm enzyme trong sản xuất nƣớc quả, trong đó có những nghiên cứu về của
quá trình xử lý enzyme đến hàm lƣợng chất chống oxy hóa trong dịch quả. Việc xử lý
nguyên liệu bằng chế phẩm enzyme pectinase sẽ giúp phá vỡ thành tế bào quả, các
thành phần polysaccharide có trong quả nhƣ pectin bị thủy phân, góp phần làm giảm
độ nhớt, hỗ trợ trong việc làm trong, ổn định chất lƣợng dịch quả, đồng thời giúp cho
q trình thốt dịch quả từ bên trong tế bào ra bên ngoài đƣợc thực hiện dễ dàng và
triệt để hơn (Bhat, 2000). Trong một số trƣờng hợp, việc sử dụng chế phẩm enzyme
pectinase còn làm tăng đáng kể hàm lƣợng phenolic tổng và hoạt tính chống oxy hóa
trong dịch quả.
Cho đến thời điểm này, chƣa có cơng bố khoa học nào trong nƣớc cũng nhƣ trên
thế giới về việc sử dụng chế phẩm pectinase để thu nhận dịch quả cóc giàu hợp chất

chống oxy hóa. Do đó, trong nghiên cứu này, chúng tơi đề xuất sử dụng chế phẩm
enzyme pectinase trong quy trình thu nhận dịch quả cóc để làm tăng hoạt tính chống
oxy hóa cho sản phẩm.
1


CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN
2.1. Tổng quan về quả cóc (Spondias Cytherea)
2.1.1. Nguồn gốc, phân loại
Quả cóc có tên khoa học là Spondias Cytherea, tên đồng nghĩa là Spondias
Dulcis Sol, thuộc họ đào lộn hột (Anacadiecea), giống Spondias. Cùng họ này cịn có
cây sấu, cây xồi, cây đào lộn hột và giâu giả xoan. Cây cóc có nguồn gốc từ
Melanesia - Polynesia, sau đó đƣợc trồng tại các khu vực nhiệt đới nhƣ: Malaysia, Ấn
Độ, Tích Lan, Úc, Philippine (Ishak và cộng sự, 2005; Lim, 2012).
Theo nghiên cứu của Campbell và Sauls (1994), phân loại tên khoa học của quả
cóc nhƣ sau:
Lớp: Rosidase
Bộ: Sapinsales
Họ: Anacardiacea
Chi: Spondias
Lồi: Spondias Cytherea
Quả cóc có chủ yếu ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Tùy thuộc vào điều kiện
đất trồng, nguồn gốc di truyền mà quả cóc có hình dạng, kích thƣớc khác nhau. Dựa
vào khả năng sử dụng mà quả cóc ở Việt Nam đƣợc phân loại nhƣ sau:
 Sơn cóc (hay giâu giả xoan) Allospondias lakonesis: Thuộc giâu giả xoan, phân bố ở
Bắc Giang, Hà Nam, Phú Thọ, Thanh Hóa, Quảng Trị, Huế. Cây cho gỗ, quả để ăn.
 Xuyên cóc Choerospondias axillaris: Thuộc chi xoan nhừ, cóc rừng là cây lấy gỗ lớn,
mọc hoang hoặc đƣợc trồng ở rừng núi Sapa, Bảo Lộc, Nghệ Tĩnh. Quả dùng để ăn,
làm men rƣợu, vỏ hạt làm than hoạt tính.
 Cóc rừng Spondias pinnata Kurz hay S. mangifera Willd: Thuộc chi cóc, mọc ở các

tỉnh duyên hải Nam trung Việt, Đà Lạt, Vinh, Đồng Nai, trái to bằng trứng gà, chứa 23 hột cứng (Võ Văn Chi, 1978).
2


 Cóc miền Bắc (Spondias tonkinensis): Thuộc chi cóc mọc hoang ở rừng Lạng Sơn.
 Long cóc (Dracontomelum duperreanum): Thuộc chi sấu là lồi cóc Việt Nam, cây
cao lớn cho gỗ. Trái cỡ 2 cm đƣợc ăn tƣơi hay nấu canh chua, đƣợc tìm thấy rải rác
trong các rừng có độ cao 200 - 600 m ở Lạng Sơn, Bắc Thái, Lâm Đồng… Loài này
đƣợc trồng dùng làm cây tái tạo rừng (Võ Văn Chi, 1978).
2.1.2. Đặc tính thực vật
Cây: thuộc loại thân gỗ, cây lớn nhanh trong thời gian đầu, cao 10 - 25 m, có thể
cao đến 45 m, thân cây thẳng đứng, vỏ cây màu xám đến nâu sáng, đƣờng kính thân
cây 45 cm, tán cây rộng, cành lá ít nhƣng dài, cành nhỏ, gỗ giịn dễ bẻ.
Lá: lá thuộc loại lá kép lông chim lẻ, mỗi lá dài 20 - 60 cm, số phiến lá từ 9 - 25,
hình bầu dục hoặc hình trứng dài 6,25 - 10 cm, rìa lá răng cƣa hƣớng về đỉnh lá. Lá
chủ yếu tập trung ở đầu cành nên cây rất thống. Vào mùa khơ, lạnh (tháng 11-12) lá
chuyển sang màu vàng sáng và rụng dần, lúc này cây chỉ còn trơ những cành màu nâu
xám nhạt, kéo dài trong vài tuần trƣớc khi xuất hiện những chùm hoa nhỏ màu trắng
cùng với lá non ở đầu cành (Campbell và Sauls, 1994; Lim, 2012).
Hoa: hoa cóc nhỏ, màu trắng hơi xanh có 10 nhị, 5 vịi nhụy, mọc thành từng
chùm lớn ở đầu cành, chiều dài mỗi chùm hoa có thể lên tới 25 – 40 cm. Trong chùm
hoa có cả hoa đực, hoa cái và hoa lƣỡng tính. Cây cho ra hoa đồng loạt từ tháng 1 đến
tháng 3 cùng với lá non.
Quả: thuộc loại quả hạch, vỏ quả mềm nhƣng dai, thịt quả nạc đƣợc bao bọc bởi
một lớp xơ, vỏ hạt hóa gỗ bao lấy 5 tử diệp. Quả có hình bầu dục hay hình trứng chứa
nhiều nƣớc. Kích cỡ và khối lƣợng quả khơng đồng đều thƣờng dài từ 6 – 10 cm,
đƣờng kính 4 – 8 cm. Khi chƣa chín, quả màu xanh có những đốm nhỏ li ti màu nâu,
thịt quả có màu trắng đến trắng xanh phớt vàng. Vị chua đến chua nhẹ, trạng thái giịn,
độ chua phụ thuộc vào độ chín của quả. Quả mọc thành chùm từ 2 – 12 quả, thịng
xuống. Hạch khá lớn hình bầu dục có nhiều gai dạng sợi dính chặt với thịt, có 5 - 6 ô

cách nhau không đều (Campbell và Sauls, 1994; Lim, 2012).

3


(a)

(b)

Hình 2.1: Cây cóc (a) và hoa cóc (b) (Lim, 2012)
2.1.3. Cấu tạo quả cóc

Hình 2.2: Cấu tạo quả cóc

4


Thành phần:
Lớp vỏ: 20 %
Thịt quả: 60 %
Hột: 20 %
2.1.4. Giá trị của cây cóc
Về mặt giá trị kinh tế, cây cóc là cây ít tốn kém về giống, phân bón, điều kiện
chăm sóc, phịng chống sâu bệnh. Cây sinh trƣởng nhanh và cho trái sau 2 - 4 năm,
tuổi thọ cây lớn (hơn 10 năm), càng về sau cây cho năng suất cao và chất lƣợng tốt.
Quả cóc có thể dùng ăn tƣơi, hay chế biến thành sản phẩm thực phẩm khác.
Về mặt giá trị thực phẩm, quả cóc có nhiều vitamin C và khống chất nên cóc
thực sự có giá trị về mặt dinh dƣỡng, thêm vào đó tỉ lệ đƣờng /acid trong thịt cóc chín
hài hịa nên có vị chua ngọt dễ chịu và kích thích tiêu hóa.
Về mặt giá trị sử dụng, quả cóc có thể dùng ăn tƣơi hoặc chế biến thành nhiều

sản phẩm khác nhau: mứt (jam, jelly…), nƣớc quả hoặc sấy khô. Một số sản phẩm từ
quả xanh nhƣ salads “rujak” hoặc quả dầm (sambal) đƣợc bán ở các siêu thị châu Âu.
Ở Việt Nam, món gỏi cóc thực sự đƣợc u thích và có mặt trong thực đơn của các
nhà hàng. Lá cóc non có vị chua có thể ăn đƣợc nhƣ một loại rau, hoặc làm thức ăn
cho gia súc. Nhựa cây có thể đƣợc dùng làm thuốc nhuộm.
Về mặt giá trị dƣợc phẩm, vỏ cây cóc kết hợp với vỏ cây chiêu liêu nghệ trị bệnh
tiêu chảy. Quả cóc là phƣơng thuốc hữu dụng làm sinh tân dịch, kích thích tiêu hóa,
giúp ăn ngon miệng, giải khát và giải nhiệt. Ngoài ra theo một số tài liệu khác, nhiều
nơi trên thế giới đã sử dụng quả, lá, vỏ cây để xử lý vết bầm, viêm nhiễm và vết bỏng
(Ayoka và cộng sự, 2008).
Tuy nhiên những nghiên cứu chi tiết và có hệ thống về vấn đề này thì chƣa đƣợc
tiến hành phổ biến ở Việt Nam cũng nhƣ ở nƣớc ngoài.

5


Bảng 2.1: Giá trị sử dụng và dƣợc tính của quả cóc (Ayoka và cộng sự, 2008)
Bộ phận

Giá trị sử dụng
Hàng rào sống cho đất nông nghiệp, cho số lƣợng gỗ thấp,

1

Thân cây

2

Gỗ mộc

3

Gỗ Ashes

4

Vỏ cây

5

Nhựa

Dùng làm keo

6

Lá

Lá non dùng để nấu nhƣ rau xanh

nhƣng dùng làm tác phẩm cho các nghệ nhân
Dùng làm bút chì, vỏ bọc nội thất của ngôi nhà, thuyền và thay
thế cho nút chai, sử dụng làm nhiên liệu ở Costa Rica (Brazil)
Tại châu Phi: đƣợc sử dụng để nhuộm chàm
Dùng để khắc: bùa hộ mệnh, tƣợng nhỏ, trang trí những đối
tƣợng khác nhau và làm tác nhân nhuộm

Ngâm đƣờng, trái cây ƣớp lạnh và thạch ở Costa Rica (Brazil).
7

Trái

Sử dụng làm mứt ở Panama, Peru và Mexico. Sản xuất rƣợu
vang ở Guatemala và Mexico.

8

Hoa

Dùng để trang trí
Giá trị dƣợc phẩm

Bộ phận
9

Rễ

Làm thuốc rửa, thuốc tẩy
Điều trị bệnh tiêu chảy, kiết lị, trĩ và bệnh lậu. Ở Mexico đƣợc

10

Vỏ

sử dụng để trục xuất vơi hóa từ bàng quang, làm bột chữa lành
vết thƣơng

11

Nhựa

Làm thuốc long đờm và loại bỏ sán dây
Lá và hoa làm trà sẽ giúp giảm đau dạ dày, buồn nôn, viêm

12

Lá

nhiễm. Sắc của lá non trị bệnh tiêu chảy và kiết lị. Nƣớc ép
nghiền từ lá hoặc bột dùng để chữa lành vết thƣơng, chống
viêm nhiễm.

13

Trái

14

Hoa

Nƣớc thanh mát và giải nhiệt
Lá và hoa trà giúp giảm đau dạ dày, viêm niệu đạo, viêm bàng
quang và viêm cổ họng.

6


2.1.5. Tình hình trồng quả cóc ở Việt Nam và trên thế giới
Quả cóc là một trái cây nhiệt đới, đang đƣợc nghiên cứu trồng tại Florida (Hoa
Kỳ) và hi vọng trong thời gian sắp tới quả cóc sẽ đƣợc cung cấp dồi dào tại những nơi

tập trung của cộng đồng Việt Nam.
Cây cóc đƣợc xem là có nguồn gốc tại vùng Melanesia – Polynesia và sau đó
đƣợc trồng tại các vùng nhiệt đới của cả thế giới. Cây khá phổ biến tại Malaysia (cây
trồng trong vƣờn), Ấn Độ. Quả cóc đƣợc bán khắp các chợ Việt Nam. Cây gia nhập
Philippines từ 1915, sau đó trồng tại Queensland (Úc).
Cây đƣợc đƣa đến Jamaica vào 1782, và mƣời năm sau Thuyền trƣởng Bligh đã
đƣa thêm vào đây một giống cóc khác, gốc từ Hawaii. Cây cóc cũng đƣợc trồng tại
Cuba, Haiti, Cộng hịa Đominican, nhiều nƣớc Trung Mỹ.
Bộ Canh Nơng Hoa Kỳ đã nhập cảng hạt giống cóc từ Liberia vào năm 1909.
Tuy nhiên, theo Wester thì cóc đã đƣợc trồng tại Miami (Florida) từ bốn năm trƣớc đó.
Năm 1911, một số hạt giống khác đã đƣợc gửi từ Queensland (Úc) sang Washington.
Hiện nay cây cóc đang đƣợc trồng và phát triển tại Florida. (Ishak và cộng sự, 2005;
Lim, 2012).
2.1.6. Thành phần hóa học cơ bản của quả cóc
Với độ chín khác nhau, thành phần hóa học của trái cóc cũng khác nhau, quy luật
chung là khi độ chín tăng hàm lƣợng tinh bột, acid trong thịt cóc giảm, hàm lƣợng
đƣờng tăng. Do đó thành phần hóa học thay đổi theo giới hạn rộng.
Theo kết quả phân tích từ Hawaii, Philippin và nhiều nơi trên thế giới, thành
phần của cóc chủ yếu là nƣớc, carbohydrate, acid… Ngồi ra quả cóc cịn là nguồn
cung cấp vitamin (A, C), khoáng (Fe, K..), hợp chất phenolic (Subhadrabanhdu, 2001).
Thành phần dinh dƣỡng cơ bản của quả cóc đƣợc thể hiện trong bảng 2.2.

7


Bảng 2.2: Bảng thành phần dinh dƣỡng của cóc trong 100g ăn đƣợc (Tiburski và
cộng sự, 2011)
Hàm lƣợng

Thành phần hóa học

Độ ẩm

65 - 85 %

Carbohydrate

11,1 g

Protein

0,8 g

Lipid

0,1 g

Xơ

1,2 g

Tro

0,6 g
0,4 – 0,8 %

Acid ( tính theo acid citric)
Na

2 mg

P

2 mg

Fe

3,4 mg

Ca

20 mg

Vitamin C

70 mg

Niacin

0,4 mg

Riboflavin

0,02 mg

Thiamine

0,06 mg

Pectin

10 %

Vitamin B2

0,18 mg

Năng lƣợng

157,30 cal

Hoạt chất chống oxy hóa

17,47 mmol TEAC/g

Phenolic tổng

260,21 mg GAE/100g

2.1.6.1. Carbohydrate
Hàm lƣợng carbohydrate trong quả cóc chiếm 41%. Polysaccharide chủ yếu
trong cóc là rhamnogalacturonan I liên kết với arabinogalactan (Iacomini và cộng sự,
2005). Thành phần carbohydrate chủ yếu trong quả cóc (Spondias purpurea varlutea
và Spondias cytherea) là galactose, một phần nhỏ khác nhƣ arabinose, mannose,
xylose và rhamnose (Koubala và cộng sự, 2008).
8