Phát triển trái sầu riêng Tiền Giang: Từ giá trị dinh dưỡng đến sản xuất nông nghiệp

Hội nghị Khoa học An toàn dinh dưỡng và An ninh lương thực lần 2 năm 2018 309 PHÁT TRIỂN TRÁI SẦU RIÊNG TIỀN GIANG: TỪ GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG ĐẾN SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP Nguyễn Ái Thạch Trường Đại học Tiền Giang Email: [email protected] TÓM TẮT Sầu riêng (Durio zibethinus Murray, được biến đến như là “vua trái cây”) là một trong những loại trái cây được tiêu thụ rộng rãi ở Đông Nam Á, đặc biệt là Việt Nam, Malaysia, Thái Lan, Indonesia, Philippines và Singapore. Hiện nay có rất nhiều tài liệu nghiên cứu các điều kiện khác nhau để tồn trữ trái sầu riêng phục vụ cho ăn tươi. Giá trị dinh dư�ng và các hợp chất có lợi cho sức khỏe từ sầu riêng cũng dần được công bố nhiều. Phần thịt quả còn dùng chế biến nhiều loại thực phẩm khác như sầu riêng sấy, chip sầu riêng, bánh và paste sầu riêng, Ngoài ra, từ nhu cầu sử dụng trái sầu riêng ở Việt Nam cao đã dẫn đến sự tồn đọng vỏ và hạt sầu riêng mà chưa có sự quản lý thích hợp. Do đó, các sản phẩm bột và than sinh học là giải pháp cần thiết nhằm tạo đầu ra cho các loại phế phẩm này, tránh được ô nhiễm môi trường xung quanh. Chuyển đổi các vật liệu phế phẩm trong chế biến sau thu hoạch thành một sản phẩm bền vững đang thu hút nhiều nhà công nghiệp đầu tư để tăng lợi nhuận. Từ khóa: giá trị dinh dư�ng, hạt, sầu riêng, than sinh học, vỏ. GIỚI THIỆU Tiền Giang được xem là “vương quốc” trái cây Đồng bằng sông Cửu Long bởi nhiều yếu tố như diện tích vườn cây ăn quả rất lớn, nhiều giống đặc sản nổi tiếng, có những chính sách và bước đi thích hợp nhằm phát huy thế mạnh kinh tế quan trọng này trong công cuộc đổi mới và hội nhập. Tiền Giang xác định 7 chủng loại trái cây đặc sản có lợi thế cạnh tranh gồm dứa, xoài cát Hòa Lộc, vú sữa lò rèn Vĩnh Kim, bưởi da xanh, thanh long Chợ Gạo, sơri Gò Công và sầu riêng Ngũ Hiệp. Ngành nông nghiệp tỉnh Tiền Giang thống kê (2016), toàn tỉnh có khoảng 9.000 ha trồng sầu riêng. Trong đó, cây sầu riêng Ngũ Hiệp (xã Ngũ Hiệp, huyện Cai Lậy) (khoảng 10 năm trở lại đây) thực sự lên ngôi, trở thành cây làm giàu cho nông dân. Năm 2014, huyện Cai Lậy có vùng trồng sầu riêng thuộc loại lớn nhất cả nước với hơn 6000 ha, chủ yếp tập trung ở các xã Ngũ Hiệp, Tam Bình, Long Trung, Long Tiên, Long Khánh, Cẩm Sơn. Theo thống kê (2015), xã Ngũ Hiệp có diện tích hơn 1.539 ha sầu riêng. Bên cạnh đó, trung tâm khuyến nông Tiền Giang đã triển khai mô hình trồng sầu riêng Ngũ Hiệp theo chuẩn VietGAP để phát triển vùng chuyên canh an toàn từ năm 2011 với diện tích 10ha. Do đó, từ các thế mạnh đã nêu, nội dung bài viết này sẽ khái quát một hướng đi mới nhằm nâng cao giá trị gia tăng của trái sầu riêng. Hội nghị Khoa học An toàn dinh dưỡng và An ninh lương thực lần 2 năm 2018 310 TIỀM NĂNG TỪ TRÁI SẦU RIÊNG Giá trị dinh dưỡng và các hợp chất có lợi từ thịt quả sầu riêng Sầu riêng (Durio zibethinus Murray) là một trong các loại trái cây theo mùa quan trọng nhất ở vùng nhiệt đới châu Á. Tầm quan trọng của sầu riêng chủ yếu là kết nối với các thành phần và tính chống oxy hóa của nó (Arancibia-Avila et al., 2008; Leontowicz et al., 2008; Toledo et al., 2008). Có nhiều báo cáo cho rằng sầu riêng mang tính chất bổ sung các chất có lợi cho sức khỏe: gel polysaccharide, phản ứng trên hệ thống miễn dịch và chịu trách nhiệm làm giảm cholesterol (Chansiripornchai et al., 2008). Chỉ số đường huyết của sầu riêng được báo cáo là thấp nhất so với đu đủ và khóm (Daniel et al., 2008) Hàm lượng polyphenol và hoạt động chống oxy hóa là cao nhất trong sầu riêng chín nẫu. Sầu riêng chín chứa hàm lượng flavonoid nhiều nhất. Flavanol và hoạt động chống tăng sinh tế bào là cao nhất trong sầu riêng thuần thục (Haruenkit et al., 2010). Các tính chất có lợi cho sức khỏe của sầu riêng không chỉ là tính chống oxy hóa mà còn có các thành phần acid béo. Giả thuyết cholesterol hàm ý chỉ việc làm giảm sự tiêu thụ chất béo bão hòa và tăng cường sử dụng các chất béo đa chưa bão hòa sẽ giúp giảm cholesterol trong huyết thanh dẫn đến hạn chế được bệnh tim mạch vành (Haruenkit et al., 2010). Hoạt động bảo vệ cơ thể được liên kết chặt chẽ với một nguồn giàu acid béo n-3 từ cá, hải sản, ngũ cốc nguyên hạt cũng như trái cây và rau (Siondalski and Lysiak-Szydlowska, 2007). Sầu riêng chứa rất nhiều acid béo n-3 so với một số loại trái cây khác (Phutdhawong et al., 2005). Leontowicz et al. (2011) nghiên cứu ảnh hưởng tích cực của quả sầu riêng ở các giai đoạn chín khác nhau (non, thuần thục, chín và chín nẫu) đến tim và gan của chuột cho ăn ở chế độ cholesterol cao. Kết quả cho thấy sầu riêng chín nẫu chứa nhiều đáng kể polyphenol và flavonoid. Trong khi quercetin, acid ascorbic và anthocyanin rất phong phú trong sầu riêng chín; tannin có nhiều trong sầu riêng thuần thục (P < 0,05). Sầu riêng ở các giai đoạn chín khác nhau (đặc biệt là sầu riêng chín) có chứa nhiều hoạt chất sinh học tự nhiên (chất chống oxy hóa, hoạt động bảo vệ sức khỏe nói chung (động mạch chủ) và bảo vệ gan nói riêng) giúp cải thiện sức khỏe của chuột được cho ăn với chế độ cholesterol cao. Sầu riêng giàu chất xơ, khoáng và một ít kim loại (P, K, Ca, Mg, Na, Fe, Mn, Cu và Zn), đường, vitamin C, amino acid tryptophan serotonin (“hormone hạnh phúc”) và đa dạng carbohydrate, protein, chất béo. Tính chất có lợi cho sức khỏe của sầu riêng cơ bản không chỉ là tính chống oxy hóa mà còn có các thành phần acid béo (Leontowicz et al., 2011). Sầu riêng chứa nhiều acid béo n-3 hơn so với các loại trái cây khác. Hàm lượng các chất có hoạt tính sinh học chính trong sầu riêng (polyphenols, quercetin, flavonoids, flavanols, tannins, anthocyanins, acid ascorbic and carotenoids) rất cao và cao hơn đáng kể ở giống sầu riêng Mon Thong (Dembitsky et al., 2011). Theo các nghiên cứu của Leontowicz et al. (2008); Haruenkit et al. (2010); Gorinstein et al. (2011), các hợp chất polyphenol và chất dinh dư�ng, acid béo, chất chống oxy hóa và hoạt động chống tăng sinh tế bào khác nhau trên sầu riêng Mon Thong ở các giai đoạn chín trong quá trình Hội nghị Khoa học An toàn dinh dưỡng và An ninh lương thực lần 2 năm 2018 311 tồn trữ. Ngoài ra, Ashraf et al. (2010) chứng minh các hợp chất phytochemical chống oxy hóa ở các giống sầu riêng khác nhau chứa hàm lượng quercetin tương đối cao. Theo Arancibia-Avila et al. (2008), các chất có khả năng chống oxy hóa trong các loại quả nhiệt đới được kiểm tra và sắp xếp theo thứ tự giảm dần: sầu riêng Mon Thong chín > quả mây (snake fruit) > măng cụt > vải > ổi > xoài. Sản phẩm chế biến của hạt sầu riêng Sầu riêng thường được ăn tươi, tuy nhiên chỉ 1/3 của quả sầu riêng là ăn được, trong khi hạt sầu riêng (20-25%) và vỏ thường phải bỏ. Theo các nghiên cứu trước đây hạt sầu riêng chứa nhiều chất bổ dư�ng và hàm lượng xơ cao. Bột của hạt sầu riêng có thể được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm thực phẩm: bánh, kẹo, súp hoặc thay thế cho bột mỳ, chất tạo đông (Amiza et al., 2004). Hạt sầu riêng khi cắt ra chứa nhiều chất nhớt. Người dân Malaysia đã nhận ra được tính chất tạo đông của hạt sầu riêng. Khả năng làm “dày” sản phẩm của hạt sầu riêng do có chứa chất keo ưa nước cũng như tinh bột (Amin et al., 2007). Than sinh học (biochar) và sản phẩm khác từ vỏ sầu riêng Than sinh học từ vỏ sầu riêng được xem như là môi trường làm giàu dinh dư�ng trong sự phát triển của cây trồng. Than sinh học sầu riêng được nhiệt phân trong điều kiện không có oxy ở 400-500oC, trong đó thu được 3-4 kg than sinh học từ vỏ sầu riêng trên 100 kg vỏ sầu riêng tươi. Than sinh học từ vỏ sầu riêng có 28% chất dễ bay hơi, 57% carbon không đổi, và 15% hàm lượng tro. Thông qua kiểm tra bằng tia huỳnh quang (XRF) thành phần hóa học của tro than sinh học từ vỏ sầu riêng cho thấy than sinh học từ vỏ sầu riêng có hàm lượng phospho và kali cao hơn các loại than sinh học khác như than từ tre, vỏ dừa và vỏ trấu. Đặc điểm hình thái bề mặt của than sinh học từ vỏ sầu riêng được xác định bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM) và kết quả cho thấy chúng có kích thước lỗ là 20 m, độ xốp cao hơn các loại than sinh học khác (Daosukho et al., 2012). Các than sinh học được sản xuất từ nhiều loại nguyên liệu khác nhau như: vỏ hạt, vỏ trấu, và bã mía từ quá trình sản xuất đường tùy thuộc vào lượng cây trồng dư thừa ở địa phương (Ding et al., 2017). Tuy nhiên, không phải tất cả chất thải nông nghiệp đều được xem là nguyên liệu tốt để sản xuất than sinh học (Lehmann et al., 2006). Theo nhiều báo cáo cho rằng chất thải có màu xanh green thích hợp nhất trong việc sản xuất than sinh học hiệu quả cao, yêu cầu cần có nồng độ lignin cao bởi vì sự hình thành than từ lignin diễn ra trong điều kiện ôn hòa do sự phá v� liên kết tương đối yếu (Demirbas, 2004). Vỏ sầu riêng có một tiềm năng là tiền than hoạt tính do hàm lượng lignin cao (Jun et al., 2010). Ngoài ra, quả sầu riêng có lượng kali cao mà kali là một trong những chất dinh dư�ng vĩ mô chính yếu đối với cây trồng. Từ những đặc trưng của quả sầu riêng làm cho vỏ của nó thể hiện là một loại vật liệu hấp dẫn đối với quá trình sản xuất than sinh học (Daosukho et al., 2012). Ngoài ra, Hokputsa et al. (2004) cho thấy trong vỏ sầu riêng có chứa nhiều polysacchride tan trong nước mang dược tính hữu ích. Nghiên cứu sâu hơn cho thấy các polysaccharide thô tan Hội nghị Khoa học An toàn dinh dưỡng và An ninh lương thực lần 2 năm 2018 312 trong nước có hoạt động kháng khuẩn, chống lại một số chủng vi khuẩn gram dương và âm. Việc bao một lớp film được làm từ polysaccharide hòa tan trong nước và ứng dụng in vivo cho thấy có thể nâng cao khả năng chữa lành vết thương trên da heo. Mặc dù các polysacchride tan trong nước được phân lập từ vỏ sầu riêng có nhiều lợi ích về mặt dược phẩm, tuy nhiên cấu tạo chi tiết của chúng vẫn chưa được làm sáng tỏ. KẾT LUẬN Kiến thức về giá trị dinh dư�ng và chức năng của trái sầu riêng vẫn còn đang được nhiều nhà khoa học nghiên cứu và cập nhật. Điều này có thể sẽ thúc đẩy sự tiêu thụ nhiều hơn loại “trái cây vua” nhằm tăng cường sức khỏe cho người sử dụng. Hơn nữa, than sinh học từ vỏ sầu riêng mang lại môi trường dinh dư�ng cho nhiều loại cây trồng. Ngoài ra, việc tận dụng tối đa các bộ phận từ trái sầu riêng góp phần tăng giá trị về mặt kinh tế và bảo vệ môi trường. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Amin, A.M., Ahmad, A.S., Yin, Y.Y., Yahya, N. and Ibrahim, N. 2007. Extraction, purification and characterization of durian (Durio zibethinus) seed gum. Food Hydrocolloids. Vol. 21, 273–279. [2] Amiza, M.A., Aziz, Y., Ong, B.C., Wong., V.L. and Pang, A.M. 2004. CHIEF: Cheap high fibre flour from local fruit seed. Expo Science, Technology and Innovation. PWTC. Kuala Lumpur, 27–29. [3] Arancibia-Avila, P., Toledo, F., Park, Y.-S., Jung, S.-T., Kang, S.-G., Heo, B. G. 2008. Antioxidant properties of durian fruit as influenced by ripening. LWT-Food Science and Technology, 41, 2118–2125. [4] Ashraf, M.A., Maah, M.J., Yusoff, I. 2010. Estimation of antioxidant phytochemicals in four different varieties of durian (Durio zibethinus murray) fruit. Middle East J Sci Res. Vol. 6:465–71. [5] Chansiripornchai, N., Chansiripornchai, P., & Pongsamart, S. 2008. A preliminary study of polysaccharide gel extracted from the fruit hulls of durian (Durio zibethinus) on immune responses and cholesterol reduction in chicken. Acta Horticulturae, 786, 57–60. [6] Daniel, R. S., Aziz, Al-s. I., Than, W., & Thomas, W. M. S. 2008. Glycemic index of common Malaysian fruits. Asia Pacific Journal of Clinical Nutrition, 17, 35–39. [7] Daosukho, S., A. Kongkeaw, and U. Oengeaw, 2012. The development of durian shell biochar as a nutrition enrichment medium for agricultural purpose: part 1 chemical and physical characterization. Bulletin of applied sciences, Vol.1(1): 133-141. [8] Demirbas, A., 2004. Effects of temperature and particle size on bio-char yield from pyrolysis of agricultural residues. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 72: 243-248. Hội nghị Khoa học An toàn dinh dưỡng và An ninh lương thực lần 2 năm 2018 313 [9] Ding, Y., Liu, Y. G., Liu, S. B., Huang, X. X., Li, Z. W., Tan, X. F., Zeng, G. M., Zhou, L. 2017. Potential benefits of biochar in agricultural soils: A review. Pedosphere. 27(4): 645– 661. [10] Gorinstein, S., Poovarodom, S., Leontowicz, H., Leontowicz, M., Namiesnik, J., Vearasilp, S. 2011. Antioxidant properties and bioactive constituents of some rare exotic Thai fruits and comparison with conventional fruits. In vitro and in vivo studies. Food Res Int. Vol. 44, 2222–2232. [11] Haruenkit, R., Poovarodom, S., Vearasilp, S., Namiesnik, J., Sliwka-Kaszynska, M., Park, Y.S., Heo, B.G., Cho, J.Y., Jang, H.G. and Gorinstein, S. 2010. Comparison of bioactive compounds, antioxidant and antiproliferative activities of Mon Thong durian during ripening. Food Chemistry, Vol. 118, 540-547. [12] Hokputsa, S., Gerddit, W., Pongsamart, S., Inngjerdingen, K., Heinze, T., Koschella, A., Harding, S.E. and Paulsen, B.S. 2004. Water-soluble polysaccharides with pharmaceutical importance from Durian rinds (Durio zibethinus Murr.): isolation, fractionation, characterisation and bioactivity. Carbohydrate Polymers. Vol. 56, 471–481. [13] Jun, T.Y., S.D. Arumugam, N.H. Abdul Latip, A.M. Abdullah, and P.A. Abdul Latif, 2010. Effect of activation temperature and heating duration on physical characteristics of activated carbon prepared from agriculture waste. Environment Asia, 3(special issue): 143- 148. [14] Lehmann, J., J. Gaunt, and M. Rondon, 2006. Bio-char sequestration in terrestrial ecosystems - a review. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change, 11: 403- 427. [15] Leontowicz, H., Leontowicz, M., Haruenkit, R., Poovarodom, S., Jastrzebski, Z., Drzewiecki, J. 2008. Durian (Durio zibethinus Murr.) cultivars as nutritional supplementation to rat’s diets. Food Chem Toxicol. Vol. 46, 581–589. [16] Leontowicz, H., Leontowicz, M., Jersion, I., Bielecki, W., Poovarodom, S., Vearasilp, S., Gonzalez-Aguilar, G., Robles-Sanchez, M., Trakhtenberg, S. and Gorinstein, S. 2011. Positive effects of durian fruit at different stages of ripening on the hearts and livers of rats fed diets high in cholesterol. European Journal of Integrative Medicine, Vol. 3, e169–e181. [17] Toledo, F., Arancibia-Avila, P., Park, Y.-S., Jung, S.-T., Kang, S.-G., Heo, B. G. 2008. Screening of the antioxidant and nutritional properties, phenolic contents and proteins of five durian cultivars. International Journal of Food Sciences and Nutrition, 59, 415–427. Hội nghị Khoa học An toàn dinh dưỡng và An ninh lương thực lần 2 năm 2018 314 DEVELOPMENT OF DURIAN AT TIEN GIANG PROVINCE: FROM NUTRITIONAL VALUE TO AGRICULTURAL PRODUCTION Nguyen Ai Thach Tien Giang University Email: [email protected] ABSTRACT Durian (Durio zibethinus Murray, as the “king of fruits”) is one of the most widely consumed fruits in Southeast Asia, especially in Vietnam, Malaysia, Thailand, Indonesia, Philippines and Singapore. Now, there are a lot of documented researches on the different conditions for post- harvest durian for fresh consumption. Some of nutritional value and health compounds from durian are also widely published. Durian pulps are also used to process many other foods such as dried durian, durian chips, durian cakes and pastes,... In addition, the demand for high durian in Vietnam had led to durian husks and durian seeds backlog without appropriate management. Therefore, powdered products and biochar are the necessary solutions to solve these waste products and avoid environmental pollution. Conversion of waste materials in post-harvest processing into a sustainable product is attracting many industrial investors to increase profits. Keywords: biochar, durian, husk, nutritional value, seed.