Thành phần hoá học của rau quả tươi bao gồm tất cả các hợp chất hữu cơ và vô cơ tạo nên các tế bào và các mô của chúng. Do tế bào của rau quả luôn duy trì sự sống trong suốt thời gian bảo quản nên thành phần hoá học của rau quả không ngừng biến đổi.
Mục lục
1. Nước
Trong rau quả tươi nước chiếm từ 70-95% trọng lượng, đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình sống của chúng. Nước vừa là một thành phần hoá học, vừa được coi là môi trường hoà tan và thực hiện các quá trình phân giải, tổng hợp vật chất trong quá trình sống của rau quả.
Mức độ tiến triển của các quá trình sinh hoá trong rau quả phụ thuộc vào hàm lượng nước nhiều hay ít. Nếu trong tế bào có ít nước thì sẽ làm giảm hoạt tính của các enzim, qua đó làm giảm tốc độ các quá trình sinh hoá.
Sự phân phối nước trong các mô của rau quả không giống nhau: ố các mô che chở (vỏ) và hạt thường ít nước hơn nhiều so với trong mô nạc (thịt quả).
Trong tế bào rau quả, nước tồn tại 4/5 ở dạng tự do, 1/5 ở dạng liên kết. Do chúng tồn tại ở 2 dạng như vậy nên khi sấy, tốc độ bốc hơi nước giảm dần, cho tới khi trong rau quả chỉ còn khoảng 7-5-8% nước thì sự tách nước trở nên rất khó khăn vì lúc này chỉ còn lại nước ô dạng liên kết, khó tách.
Tương tự như vậy đối với quá trình lạnh đông rau quả. Ban đầu, nước ở trong rau quả đóng băng ở nhiệt độ khoảng – 5°c. Càng về sau nước còn lại càng ít thì càng khó đóng băng. Nếu muốn đóng băng hầu hết lượng nước trong rau quả phải cần nhiệt độ thấp dưới – 50°C.
Khi lượng nước giảm nhiều, rau quả sẽ bị héo, các quá trình sống bị ức chế.
2. Chất khô
Chất khô là tất cả các thành phần hoá học có trong rau quả, không kể nước. Căn cứ vào tính hoà tan của chúng người ta phân ra: chất khô hoà tan và không hoà tan.
- Chất khô hoà tan gồm: các loại đường, các loại rượu cao phân tử, các axit hữu cơ, pectin, các chất đạm, các chất phát, chất thơm, một số vitamin, một số enzim, một số chất khoáng và muối của các axit hữu cơ…
- Chất khô không hoà tan trong nước gồm: xenluloza, hemixenluloza, protopectin, tinh bột, các chất béo, một số vitamin A, D…, một số chất khoáng, một số muối của axit hữu cơ, một số thành phần hữu cơ chứa nitơ…
Hàm lượng chất khô trong rau quả phụ thuộc không những vào loại mà còn vào giống. các nghiên cứu cho thấy rằng giống chín sớm có độ khó thấp hơn giống chín muộn; giống có kích thước quả lớn thường có độ khô cao hơn giống có kích thước bé, rau quả càng chín thì độ khô càng cao.
Gluxit
Thành phần glụxit trong rau quả bao gồm:
- Các loại đường đơn và đường kép: saccaroza, fructoza, glucoza, maltoza, galactoza, riboza…
- Các polysacarit: tinh bột, xenluloza, hemixenluloza, inulin…
Đường là thành phần cơ bản trong hầu hết các loại quả và phần lớn các loại rau, chiếm khoảng 80-95% tổng chất khô trong quả. Đây là thành phẫn cung cấp nhiều năng lượng cho cơ thể nên có giá trị dinh đường cao, trong đó chủ yếu là fxuctoza, glucoza, sacaroza.
Fructoza và glucoza là hai loại đường đơn được hệ tiêu hoá của người hấp thụ trực tiếp nên rau quả là loại thức ăn dễ tiêu. Với các đường khác, cơ thể chỉ tiêu hoá được khi chúng được phân giải tối sản phẩm cuối cùng là fructoza và glucoza.
Tính chất của các loại đường khi ở trong rau quả cũng giống như khi tồn tại độc lập. Chúng dễ tan trong nước. Nồng độ bão hòa của saccaroza là 70%; với fructoza và glucoza thì cao hơn. Trên nồng độ bão hòa chung sẽ kết tịnh. Đồng thời, do đường có tính hút ẩm cao nên các loại rau quả chứa nhiều đường, nhất là fructoza và glucoza rất khó sấy đến khô giòn.
Tinh bột
Lượng tinh bột trong phần lớn các loại quả chín chỉ trên dưới 1%, ở một số loại quả xanh lượng tinh bột có nhiều hơn: chuối xanh có khoảng 20-30%, táo tây xanh 2-3%…
Một số loại rau củ như khoai tây, đậu có từ 10-20% tinh bột. Lượng tinh bột luôn luôn biến đổi trong quá trình chín của rau quả; chúng chuyển thành đường glucoza và chỉ còn khoảng l-2% trong chuối chín. Trong rau đậu thì ngược lại, đường chuyển hoá thành tinh bột, làm cho các loại này chứa nhiều tinh bột ở giai đoạn chín, già.
Thành phần tinh bột bao gồm 2 loại chủ yếu là amiloza và amilopectin. Amilopectin có nhiều trong một số loại rau, đậu, trong ngô có khoảng 70-80%. Nói chung, tinh bột trong các loại quả không chứa amilopectin, riêng tinh bột chuối có khoảng 75% là amilopectin.
Dưới tác dụng của môi trường axit hoặc enzim, tinh bột bị phân giải thành dextrin, maltoza và cuối cùng là glucoza.
Xenluloza
Trong rau quả có từ 1-3% xenluloza, chúng được phân bố trong khắp các cơ quan của rau quả, nhưng nhiều nhất là ở lớp vỏ. Chúng là thành phần chủ yếu cấu tạo nên vỏ tế bào. rau quả càng chứa nhiều xenluloza thì càng xơ, cứng.
Xenluloza nói chung không có giá trị dinh đường, cơ thể con người không tiêu hóa được. Nó chỉ có tác dụng làm tăng nhu động của ruột trong quá trình tiêu hóa khi hàm lượng của chúng trong thức ăn không nhiều. Nếu hàm lượng xenluloza quá nhiều sẽ làm giảm khả năng tiêu hóa của cơ thể.
Xenluloza không tan trong nước, trong dung môi hữu cơ, trong axit hoặc kiềm loãng. Trong môi trường axit đặc hoặc dưới tác dụng của enzim, xenluloza bị phân hủy thành glucoza.
Hemixenluloxa
Trong phân tử của hemixenluloza gồm xenluloza và pentozan. Vì vậy, nó vừa là chất tạo nên độ cứng của rau quả vừa là chất dự trữ năng lượng. Người ta thấy rằng khi rau quả đã sử dụng hết các nguồn năng lượng khác như các loại đường thì bắt đầu thủy phân hemixenluloza để giải phóng các pentozạn. Từ đó, pentozan chuyển thành pentoza và tham gia vào quá trình tạo năng lượng. Hàm lượng hemixenluloza trong rau quả có từ 0,5 tới 4%.
3. Các chất Pectin
Các chất pectin tập trung nhiều nhất ở vỏ, ví dụ trong vỏ cam chứa 4,7%, vỏ chanh chứa 7%. Trong quả xanh có nhiều propectin là các pectin không hoà tan, chúng tạo cho quả có độ cứng. Trong quá trình quả chín, lượng protopectin giảm vì bị thuỷ phân thành pectin dưới tác dụng của enzim protopectinaza. quá trình này cũng xảy ra khi đun nóng trên 60°C trong môi trường kiềm.
Pectin tan trong nước cho dung dịch keo có độ nhớt cao, vì vậy trong thực tế chúng thường được sử dụng như là chất ổn định, chống phân lớp, chống vón cục cho nước quả nghiền, ép và pure..
Một tính chất quan trọng nữa của pectin là khả năng tạo đông. Trong dung dịch khoảng 60% đường, pH từ 3,0-3,4, chỉ cần 0,5-1,5% pectin là đủ để tạo thành một khối đông đặc.
Pectin đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất, giúp cơ thể người thải bỏ colesterol. Ngoài ra, chúng còn có khả năng chữa các bệnh đường ruột, chống nhiễm xạ, nhiễm độc chì…
4. Các Axit hữu cơ
Hàm lượng axit trong rau quả khoảng 1%; một số loại quả có độ axit cao là mơ, mận, khế… có thể đạt 1,5-2%, chanh tới 6%. Người ta chia nguyên liệu rau quả ra loại chua khi chúng có độ pH từ 2,5-5,5 và không chua nếu pH = 5,5-6,5.
Các axit hữu cơ đóng vai trò quan trọng trong thành phần rau quả cũng như trong quá trình bảo quản, chế biến. Chúng kết hợp với đường tạo cho sản phẩm có vị chua ngọt dễ chịu, gây kích thích tiêu hoá. Độ axit cao sẽ giúp cho quá trình bảo quản được thuận tiện hơn vì ví sinh vật khó phát triển trong môi trường axit. các axit hữu cơ còn có khả năng hạn chế tốc độ hoạt động của các enzim gây biến màu khi cắt, thái rau quả tươi.
Axit hữu cơ cũng có thể ảnh hưởng không tốt tới chất lượng sản phẩm: hàm lượng axit càng cao, tốc độ caramel hoá càng nhanh; các phản ứng tạo màu dễ xảy ra trong môi trường axit.
5. Các hợp chất Nitơ
Rau quả không chứa nhiều chất đạm, từ một số loại đậu. Hàm lượng các chất nitơ trong rau quả không cao, từ 1-3%, trong chuối trên khoảng 1,5%, bắp cải 1,6%, súp lơ 1,5%, nấm 2-3%. Riêng đậu tương khoảng 30-40%, đậu xanh xấp xỉ 23%.
Hợp chất chứa nitơ trong rau quả chủ yếu ở dạng protit đơn giản gọi là protein và dạng axit amin tự do. Dạng protit phức tạp gọi là proteit thì ít hơn.
Tuy hàm lượng ít nhưng protein trong rau quả cũng tạo một số ảnh hưởng đối với chất lượng sản phẩm. Protein hoà tan trong nước cho dung dịch keo, làm tăng độ nhớt, độ ổn định trong các sản phẩm.
6. Chất béo
Chất béo có nhiều ở phần hạt của rau quả. Trong các phần khác hàm lượng chất béo không quá 1%. Một số loại quả, củ có chứa nhiều chất béo như quả bơ có từ 2-8% lạc, vừng khoảng 4-4,7%.
Dầu thực vật là hợp chất triglixerit, trong đó có chứa nhiều các axit béo không no (linoleic, …) do đó ở điều kiện thường, dầu thực vật ở dạng lỏng và dễ tiêu hoá hơn mỡ động vật.
7. Các hợp chất Phenol
Các hợp chất phenol trong rau quả thường tồn tại dưới dạng poliphenol, tiêu biểu là tanin. Đây là chất gây vị chất trong rau quả. Các poliphenol thường tồn tại ở dạng glicozit. Chúng được phân làm 2 loại: loại thuỷ phân và không thuỷ phân (ngưng kết).
Loại poliphenol thuỷ phân là hỗn hợp các chất phức tạp được tạo thành từ glucoza và các axit thơm: pirokatesinic, galic và dẫn xuất của chúng. Trong nhóm poliphenol này có tanin, khi thuỷ phân sẽ cho một phân tử glucoza và 5 phân tử axit galic.
Nhóm poliphenol ngưng kết không bị thuỷ phân, trong nhóm này có katesin tồn tại ở dạng tự do.
Poliphenol tham gia tích cực vào các quá trình trao đổi chất, đóng vai trò quan trọng trong các chức năng sinh lý như: quang hợp, hô hấp, phát triển, không nhiễm bệnh của thực vật. Màu và vị của rau quả phụ thuộc nhiều vào hàm lượng và sự biến đổi hoá học của poliphenol.
Trong quả chứa khoảng 0,1-0,2% tanin, trừ một số loại quả chất có tới 1%. Quả chín chứa ít tanin hơn quả xạnh.
8. Các Glicozit (Chất đắng)
Glicozit là hợp chất mà trong thành phần phân tử có nhóm đường (thường là glucoza) và phần không đường gọi là aglicol. Phần aglicol thường là các loại rượu, axit, andehyt, phenol, tanin…
Trong rau quả, glicozit thường tập trung ở hạt, vỏ. Chúng hoà tan trong nước, khi gia nhiệt có thể phân huỷ ít nhiều.
Các glicozit hay gặp trong rau quả gồm có:
- Amidalin có trong hạt mơ, đào vối hàm lượng 2-3%, Có vị đắng, hoà tan trong nước, rượu; khi thuỷ phân sẽ cho axit xianhydric (HCN) có tính độc mạnh.
- Hesperidin: có nhiều trong cùi cam, chanh, quýt, bưởi, vị đắng ít, có hoạt tính vitamin p, khi thuỷ phân cho ramnoza, glucoza, hesperitein.
- Limonin: có trong quả họ Citrus. Khi cấu trúc tế bào bị phá huỷ hoặc khi quả thôi limonin tác dụng với axit citric, tạo thành hợp chất có vị đắng.
- Solanin (C46HnO15): chứa trong khoai tây, hàm lượng khoảng 0,01%, chủ yếu ở phần vỏ; khi khoai mọc mầm thì lượng solanin tăng nhanh, khi thuỷ phân cho ta đường và solanidin. Solanin có thể gây độc cho người ở nồng độ 0,01% vì có chứa gốc CN.
- Manihotin: có nhiều trong vỏ cùi của củ sắn và lá sắn non, hàm lượng khoảng 0,003-0,005%. Khi thuỷ phân sẽ giải phóng CN. Vì vậy ăn sắn đắng rất dễ bị ngộ độc.
- Xinigrin: chứa trong rau củ và hạt cải, có vị cay sốc kích thích tiêu hoá.
- Kapxaixin: gây vị cay trong ớt.
9. Các chất thơm
Mỗi loại rau quả có mùi thơm đặc trưng riêng của mình do chứa thành phần tinh dầu khác nhau.
Tinh dầu rất dễ bay hơi, nên khi chế biến, nhất là gia nhiệt dễ làm mất mùi thơm tự nhiên của sản phẩm. Về thành phần, tinh dầu là hỗn hợp của các tecpen, rượu, aldehyt, keton, các este, phenol, các axit hữu cơ… tỷ lệ của chúng trong thành phần chất thơm phụ thuộc vào loại rau quả, tỷ lệ đó quyết định mùi thơm đặc trưng của chúng.
Trong táo tây có khoảng 92% các loại rượu, 6% các aldehyt và 2% các este. Hàm lượng tinh dầu trong rau quả rất ít, chỉ khoảng 0,001%, riêng một sốlõại rau thơm chứa khoảng 0,05-0,5%.
Mặc dù hàm lượng ít nhưng tinh dầu lại đóng vai trò quan trọng, khẳng định chất lượng của sản phẩm rau quả. Do vậy, trong bảo quản, chế biến cần có biện pháp ngăn ngừa sự mất mát chất thơm.
10. Các chất màu
Màu của rau quả được tạo thành từ các sắc tố khác nhau, thuộc các nhóm sau: clorophil, carotinoid, phlavonoid.
Clorophil – màu xanh của lá cây, được tạo bởi sắc tố clorophil, bao gồm clorophil a, b, c, d, e nhưng chủ yếu là clorophil a, b.
Carotinoidtrong nhóm carotinoid gồm có các chất: karotin, licopin, xantophil, kapsantĩn, kapxorubin…
Karotin hay còn gọi là tiền vitamin A có màu vàng đến màu gạch, gồm a, p karotin, có nhiều trong các loại củ cà rốt, khoai tây hay trong quả gấc. Màu vàng của đa số các loại rau quả là do karotin gây ra.
Phlavonoid: các sắc tố trong nhóm phlavonoid gồm có antoxian và phlavon. Antoxian có màu đỏ thâm đến tím, nó là màu của mận chín, nho chín, củ cải đỏ, các loại hoa đỏ, dâu… antoxían tan trong nước, dễ bị phân huỷ ở nhiệt độ cao.
Phlavon tạo cho rau quả màu vàng da cam, nó là glicozit mà nhóm aglicol là phlavonol. Phlavon tham gia tạo màu vàng cho đào, mơ, nho…
11. Các loại Vitamin
Rau quả là nguồn cung cấp vitamin khá quan trọng cho người. Trong rau quả có các loại vitamin A, B, c, D, p, pp, E… nhiều hơn cả là vitamin c, pp và tiền vitamin A.
Vitamin c còn gọi là axit ascorbic, tồn tại ở 3 dạng: Dạng tự do là axit ascorbic; dạng oxy hoá gọi là dehydro ascorbic và dạng liên kết với protit gọi là ascorbigen. Trong môi trường axit vitamin c bền vững hơn, nhưng trong kiềm thì dễ bị phân huỷ.
Các loại vitamin khác như B, pp, E… có rất ít trong rau quả.
12. Chất khoáng
Trong rau quả có khoảng 50 – 60 nguyên tố khoáng khác nhau với hàm lượng 0,25-1,5%, gồm các nguyên tố chủ yếu như; Na, K, Ca, Mg, Fe, p, v.v… Chúng tồn tại ở dạng hợp chất hữu cơ cao phân tử, dạng muối của các axit hữu cơ, vô cơ.
Các hợp chất khoáng có thể hoà tan hay không hoà tan trong nước, không phân ly thành ion kim loại.
13. Các Enzim
Các enzim quan trọng nhất trong rau quả là các enzim oxy hoá. Người ta đã tìm thấy khoảng 180 loại enzim oxy hoá trong số gần 900 loại enzim. Điển hình trong số này là enzim poliphenoloxydaza xúc tác quá trình oxy hóa các poliphenol tạo thành các hợp chất màu đen. Enzim ascorbinaza xúc tiến quá trình oxy hóa vitamin c…
Hoạt động của các loại enzim luôn luôn xảy ra chừng nào chúng chưa bị mất hoạt tính. Cường độ hoạt động của chúng phụ thuộc vào hàng loại yếu tố môi trường như độ ẩm, nhiệt độ, pH,… Do đó, điều chỉnh các yếu tố này để ức chế hoặc tiêu diệt hoạt tính của các enzim là nội dung quan trọng trong việc xử lý, bảo quản, chế biến rau quả.
14. Các Phitoxit
Các phitoxit còn được gọi là kháng sinh thực vật có trong một số rau quả. Chúng là những hỗn hợp của một số chất trong thành phần của rau quả, có khả năng ức chế’ hoặc tiêu diệt các vi sinh vật, chống bệnh. Hành và tỏi là 2 loại chứa nhiều phitonxit nhất. Ngoài ra phitonxit còn có trong ớt, cà chua…
Các loại rau gia vị khác như thìa là, hạt tiêu, rau mùi… đều chứa nhiều chất kháng sinh thực vật, bởi vậy thường được dùng vừa như gia vị, vừa như là chất ức chế vi sinh vật cho các sản phẩm đồ hộp hoặc muối chua.
Chất phitonxit có ý nghĩa lớn trong kỹ thuật bảo quản và chế biến. Loại nào có chứa nhiều phitonxit thì khả năng bảo quản tốt hơn, chế’ độ thanh trùng có thể “mềm” hơn và do đó bảo đảm chất lượng hơn.
