Hóa học và đời sống, Hóa thực phẩm

Hóa học của nước dừa

hoa hoc cua nuoc dua

Nước dừa có chứa gì mà có lợi đến sức khỏe như vậy?

Trong mấy ngày hôm nay, khi lướt trên một vài website tin tức thì chủ đề về nước dừa xuất hiện khá nhiều. Đặc biệt khi đế chế nước giải khác Coca-Cola nhảy vào lĩnh vực này. Từ trước đến nay, hầu hết những người nước ngoài không thích uống nước dừa nguyên nhân là do mùi vị của chúng.

Nắm được yếu tổ này, những công ty nước giải khát đang cố gắng tìm cách thay đổi hương vị của chúng bằng cách cho thêm những mùi vị khác vào nước dừa. Tuy nhiên để bảo quản những thành phần của nước dừa giữ nguyên trong quá trình chế biến, đòi hỏi sự am hiểu tuyệt vời về hóa học của chúng. Vì thế, chủ đề tiếp theo của chúng ta hôm nay sẽ là hóa học của nước dừa nhé!

1. Giới thiệu

Nước dừa là một thức uống tự nhiên tuyệt vời, không béo, ít đường và calo. Bên cạnh đó chúng cũng rất giàu các chất điện giải cần thiết và vitamin. Chúng được mệnh danh là “chất lỏng của cuộc sống”, vì dừa an toàn cho tất cả mọi người để uống tươi từ trái (hay quả). Người Hawai thường nói rằng: nước dừa là “sấm từ trời”.

Một khi dừa được mở ra, nước dừa bắt đầu mất các chất dinh dưỡng và hương vị của nó. Điều này một phần là do các enzyme xuất hiện tự nhiên trong nước dừa. Khi enzyme peroxidase (POD) và polyphenol oxidase (PPO) tiếp xúc với oxy, phản ứng gây ra nguyên nhân nước dừa mất chất dinh dưỡng và hương vị. Phần này bao gồm các phản ứng xảy ra khi nước dừa được chiết xuất và mất sự bảo vệ của môi trường vô trùng bên trong dừa.

2. Thành phần của nước dừa

Nước dừa là chất nội nhũ lỏng được tìm thấy trong khoang hạt. Vào tháng thứ ba của sự phát triển của trái, có một lượng nhỏ nước dừa. Lượng nước này gia tăng và đạt đến mức tối đa khi dừa 7-9 tháng tuổi. Đây cũng là khi nước dừa có hương vị ngọt ngào nhất và được phân loại là nước dừa non.

Thành phần của dừa phụ thuộc vào nhiều yếu tố như độ tuổi, giống, thời vụ (biến thiên hàng tháng hoặc hàng năm), vị trí địa lý và điều kiện môi trường, bao gồm cả lượng mưa và nhiệt độ. Nước dừa thu được từ hạt trong thời điểm 10-13 tháng tuổi được phân loại là nước dừa “chín”. Sau khi hạt chín, lượng nước dừa giảm. Điều này là do khi trưởng thành, nước dừa được sử dụng để tạo thành thịt hay “cái” dừa bên trong trái cây, một hiện tượng xảy ra trên tất cả các giống dừa.

Các nghiên cứu phân tích đã chỉ ra rằng nước dừa chứa các chất dinh dưỡng như glucose, acid amin và chất điện giải như kali, canxi và magiê. Thí dụ như dừa Malayan Cao có độ đường cao nhất ở 6,15 °Brix (tổng chất rắn hòa tan).

Những quả dừa cao Thái Lan địa phương được gọi là Tap Sakae có mức đường trung bình là 6.7 độ Brix. Đối với trái dừa Thái Nam Hom, lượng đường có thể đạt đến 7,6-8,0 °Brix ở tuổi bảy tháng và hai tuần. Nó thậm chí cao tới 9 độ Brix ở tuổi tám tháng và ba tuần. Nước dừa chứa 95% nước, với lượng carbohydrate, protein, dầu, vitamin và khoáng chất. Tham khảo bảng số liệu bên dưới nhé!

Tính chất hóa lý
Giai đoạn phát triển của dừa (tháng)
5-6
8-9
≥12
Thể tích của nước (mL)
684
518
332
Tổng chất rắn hoàn tan (°Brix)
5.6
6.15
4.85
Độ acid có thể chuẩn độ (%)
0.089
0.076
0.061
pH
4.78
5.34
5.71
Độ đục
0.031
0.337
4.051
Hàm lượng đường
Fructose (mg/mL)
39.04
32.52
21.48
Glucose (mg/mL)
35.43
29.96
19.06
Sucrose (mg/mL)
0.85
6.36
14.37
Những khoáng chất
Potassium (mg/100mL)
220.94
274.32
351.10
Sodium (mg/100mL)
7.61
5.60
36.51
Magnesium (mg/100mL)
22.03
20.87
31.65
Calcium (mg/100mL)
8.75
15.19
23.98
Iron (mg/L)
0.294
0.308
0.322
Protein (mg/mL)
0.041
0.042
0.217
Hàm lượng phenolic tổng cộng (mg/L)
54.00
24.59
25.7
Bảng về thành phần hóa học của nước dừa Malayan Tall Coconuts
Sau đây chúng ta sẽ đi vào chi tiết từng thành phần một nhé!

Carbohydrate

Carbohydrate, thường được biết đến bởi công thức hóa học tổng quát Cn(H2O)m, bao gồm những monosaccharide và disaccharide (đường đơn), oligosaccharide và polysaccharide (carbohydrate phức tạp như tinh bột, hemicellulose, cellulose và pectin).

Cac loai carbohydrate
Các loại carbohydrate

Nước dừa bao gồm nhiều carbohydrate, cụ thể là sucrose, glucose và fructose. Đây là những loại đường sơ cấp góp phần tạo ra vị ngọt của nước dừa. Khi dừa trưởng thành, chúng ta có thể tìm thấy nhiều sucrose hơn trong nước dừa. Ngược lại khi dừa chín thì fructose và glucose lại nhiều hơn.

Protein

Protein, được mô tả như là các phân tử khổng lồ được làm từ các acid amin. Chúng là một phần thiết yếu trong chế độ ăn của chúng ta. Một phân tử protein thường chứa một hoặc nhiều chuỗi liên kết với nhau của 100-200 acid amin, ở đó chúng được sắp xếp theo một thứ tự nhất định. Khi cơ thể người tiêu thụ protein, chúng được chia thành các hợp chất đơn giản hơn trong hệ thống tiêu hóa và gan.

Thanh phan amino acid co trong nuoc dua
Thành phần amino acid có trong nước dừa

Các hợp chất này sau đó được vận chuyển đến các tế bào cơ thể, nơi chúng được sử dụng để xây dựng và chế tạo protein của cơ thể. Protein hoạt động, được biết đến như enzyme, kiểm soát phần lớn các phản ứng hóa học bên trong cơ thể chúng ta. Chúng có khả năng kích hoạt và ảnh hưởng đến quá trình và tốc độ của phản ứng hóa học. Thật đáng ngạc nhiên, các enzyme có khả năng làm việc này mà không bị tiêu hao. Do đó, chúng đôi khi được gọi là chất xúc tác sinh học.

Bên cạnh đó, nước dừa cũng có chứa một lượng nhỏ enzyme, thay đổi theo sự trưởng thành của dừa. Khi đóng gói nước dừa, điều quan trọng là phải xử lý các phản ứng này để nước dừa không màu, đảm bảo chất lượng sản phẩm theo thời gian. Nói chung, việc đo lường hàm lượng enzyme dựa trên hoạt động enzyme của chúng.

Khi dừa chín, hoạt tính enzyme của peroxidase (POD) và polyphenol oxidase (PPO) giảm. Đây là hai enzyme chính được tìm thấy trong nước dừa. Cả hai đều góp phần làm cho nước dừa trở nên có màu hồng hoặc nâu khi phản ứng giữa các polyphenol và oxy được xúc tác.

Vitamin

Vitamin là các chất hữu cơ xuất hiện ở nồng độ rất nhỏ. Nó bao gồm các thành phần hóa học phức tạp, và là điều cần thiết cho quá trình sống bình thường. Tuy nhiên, vitamin không thể được tổng hợp bởi cơ thể. Nước dừa có chứa các vitamin tan trong nước. Đặc biệt, vitamin C (ascorbic acid) và một loạt các vitamin B1, B2, B3, B5, B6 và B9.

Thanh phan dinh duong trong nuoc dua
Thành phần dinh dưỡng trong nước dừa

Khoáng chất

Chất điện giải là các khoáng chất có điện tích trong cơ thể chúng ta. Nhiều chức năng cơ thể của chúng ta được điều chỉnh bởi lượng chất điện giải có trong cơ thể để dẫn tín hiệu điện. Những chất điện giải này thu được bằng cách tiêu thụ thực phẩm và đồ uống. Chúng cũng bị mất thông qua mồ hôi và nước tiểu.
Nước dừa có chứa một lượng các chất điện giải quan trọng, chủ yếu từ khoáng chất, kali, canxi và magiê được yêu cầu để bổ sung lại nước cho cơ thể của chúng ta.

Độ acid

Độ acid dùng để chỉ nồng độ ion hydro trong một lượng chất lỏng cụ thể. Điều này thay đổi từ dung dịch này đến dung dịch khác. Biểu tượng pH được sử dụng để biểu thị nồng độ ion hydro. Về mặt toán học, độ pH được định nghĩa là logarit âm với bazơ 10 của nồng độ ion hydro biểu hiện trong mol, tức là pH = -log [H +].

Do acid cua nuoc dua
Độ acid của nước dừa

Tính acid ảnh hưởng đến hương vị của nước dừa. Khi dừa trưởng thành, độ pH của nước dừa tăng lên ở mức kiềm. Nó trở nên ít acid hơn và cùng với lượng đường ngày càng tăng, nước dừa có vị ngọt hơn khi nó được 7 đến 9 tháng tuổi. Tính acid cũng ảnh hưởng đến phương pháp xử lý nhiệt yêu cầu đóng gói nước dừa. Với giá trị pH dao động từ 4.9-5.5, nước dừa có pH là 4.6 cao hơn pH chuẩn. Vì vậy nó được coi là một sản phẩm acid thấp, thích hợp cho sự phát triển của vi sinh vật.

Vì vậy, khuyến cáo rằng các sản phẩm acid thấp như nước dừa phải trải qua quá trình xử lý nhiệt độ siêu cao (UHT) để có thời hạn sử dụng dài hơn.

Hàm lượng phenolic

Hàm lượng phenolic góp phần vào hương vị tổng thể hương vị của nước dừa. Hàm lượng phenolic trong nước dừa giảm xuống khi trưởng thành. Khi bị oxy hoá, polyphenol cũng có thể góp phần làm màu hóa nước dừa.

3. Tính chất và phản ứng của nước dừa

3.1. Tính chất

Hương vị: là một sự trải nghiệm phức tạp của mùi, vị và cảm giác của miệng đấy các bạn à. Các hương vị của nước dừa được xây dựng từ acid, đường, hợp chất phenol và hàm lượng khoáng chất. Quá trình khai thác, chế biến nước dừa và lưu trữ cũng có thể ảnh hưởng đến hương vị của chúng.

Thí dụ như dừa giữa 7-9 tháng, vị ngọt của nước dừa tăng lên mức tối đa khi lượng đường tăng. Từ 10-13 tháng, lượng đường giảm và nước dừa có vị ít ngọt. Điều này được thể hiện bằng tổng lượng tan chất rắn (Brix).

Nếu bạn để chúng ở nhiệt độ phòng 25°C, nước dừa tươi biến đổi chua, do các quá trình oxy hóa và lên men xuất hiện. Điều này hình thành các sản phẩm acid. Vì thế để duy trì nước dừa tươi, chúng phải được giữ dưới điều kiện ướp lạnh hầu như toàn thời gian. Nói chung, tính acid của nước dừa giảm xuống khi dừa trưởng thành, và điều này góp phần vào sự ngọt ngào ngày càng tăng của nước dừa từ bảy đến chín tháng.

Các phenolic cũng đóng góp vào hương vị tổng thể hồ sơ của nước dừa. Nó giảm khi dừa trưởng thành, do đó nước dừa trưởng thành và nước dừa non khi nếm có vị ngon khác nhau. Khi bị oxy hóa, các polyphenol cũng có thể tạo ra các phản ứng phức tạp, dẫn đến sự đổi màu không mong muốn của nước dừa.

Nuoc dua tuoi
Nước dừa tươi

Mùi hôi: đề cập đến việc phát triển mùi vị lạ khi quá trình thủy phân, quá trình oxy hóa hoặc sự giảm cấp của vi khuẩn lipid tạo thành các acid béo tự do (FFA), sau đó trải qua các phản ứng tiếp theo và tạo thành các ketone có mùi. Trong khi nước dừa không chứa nhiều dầu, những lipid có thể gây ra mùi hôi.

Tùy thuộc vào số carbon, các hợp chất ketonic này cho mùi hương khác biệt. Ví dụ, heptan-2-one cho hương vị hạnh nhân bị ôi, trong khi nonan-2-one cho hương vị thơm lừng. Tuy nhiên còn có một số mùi khác tạo ra do quá trình oxy hóa lipid và lipolysis nữa. Các bạn có thể tham khảo thêm nha.

Sự xuất hiện: Nước dừa là chất lỏng không màu, tương đối rõ ràng. Sự xuất hiện của nó bị ảnh hưởng bởi sự trưởng thành dừa và sự phơi nhiễm với môi trường.

Độ đục: là mức độ nước dừa dường như không rõ ràng. Đương nhiên, nó tăng lên khi dừa trưởng thành. Ngoài ra, độ đục bị ảnh hưởng bởi tổng số đường hòa tan, protein, và các vấn đề khác. Nó cũng là bị ảnh hưởng bởi số lượng vi sinh vật khi nước dừa được tiếp xúc với môi trường khi khai thác. Khi điều này xảy ra, vi sinh vật nhân lên và góp phần làm tăng độ đục của nước dừa. Do đó, nếu nước dừa non tiếp xúc với không khí và không có các biện pháp kiểm soát như làm mát, nó có thể biến thành đục như nước dừa trưởng thành trong vài giờ.

Màu sắc: Màu nâu tạo ra do quá trình oxy hóa và nhiệt độ cao, nước dừa có thể biến đổi từ độ đục trắng hoặc trắng đến màu nâu. Đây là do những phản ứng phức tạp tạo ra trong các thành phần của nó. Thông thường, đó là do quá trình oxy hóa phenol, phản ứng Maillard và caramel hóa. Những phản ứng nâu cũng được tìm thấy trong các loại đồ uống khác như trà xanh, táo và đường mía trái cây. Chất lượng nước dừa được bảo quản khi những phản ứng này có thể bị trì hoãn hoặc ngừng lại hoàn toàn.

Mau sac cua nuoc dua
Màu sắc của nước dừa

3.2. Phản ứng xảy ra trong nước dừa

Sự oxy hóa phenolic có enzyme: tạo ra màu men nâu là một trong những phản ứng màu quan trọng nhất ảnh hưởng đến trái cây, rau quả và hải sản. Khi nào nước dừa được chiết xuất, phơi nhiễm với không khí khơi mào phản ứng oxy hóa. Điều này được thúc đẩy bởi enzym polyphenol oxidase (PPO) và peroxidase (POD) tự nhiên có trong nước dừa. Khi enzyme xúc tác, quá trình oxy hóa các hợp chất phenolic có trong nước dừa tạo thành các sắc tố màu nâu.

Sự oxy hoá phenolic không có enzyme: khi không có enzyme PPO và POD, khả năng nâu vàng phenol vẫn xảy ra khi có oxy. Điều này diễn ra ở tốc độ chậm hơn trong nước dừa.

Phản ứng Maillard: làm cho protein bị suy giảm khi thức ăn được xử lý và lưu trữ. Phản ứng này có thể thúc đẩy sự mất mát chất lượng dinh dưỡng khi các acid amin thiết yếu bị phá hủy. Nó cũng làm giảm sự tiêu hóa protein và amino acid sẵn có. Trong đó, phản ứng Maillard bao gồm một phạm vi biến đổi phức tạp. Bắt đầu với một phản ứng giữa một đường khử như glucose và một amino acid, nó kết thúc bằng sự hình thành những melanoidin nâu, các polyme dị thể có khối lượng phân tử cao.

Phản ứng caramel hóa: xảy ra khi bề mặt được nung nóng mạnh, chẳng hạn như nướng và rang. Nó cũng xảy ra khi thực phẩm có hàm lượng đường cao, chẳng hạn như mật đường và nước trái cây nhất định, được chế biến.

Màu nâu của caramel là do sự hình thành của caramel, một hỗn hợp phức hợp có trọng lượng phân tử cao với các thành phần khác nhau. Chúng có thể được phân thành ba nhóm: caramelans (C24H36O18), caramelens (C36H50O25) và caramelins (C125H188O80). Bởi vì hàm lượng đường thấp, một lượng rất nhỏ caramel hóa xảy ra khi nước dừa trải qua xử lý nhiệt.

Nuoc dua mau hong
Nước dừa màu hồng

Pinking của nước dừa (hay còn gọi là phản ứng tạo ra nước dừa màu hồng): là một hiện tượng chỉ xảy ra ở nước dừa non. Pinking là do các hợp chất trung gian được hình thành từ phản ứng oxy hóa phenolic có enzym của nước dừa. So với nước dừa trưởng thành, nước dừa non có chứa hàm lượng chất phenolic cao hơn và những enzyme PPO và POD hoạt tính hơn.

Trong quá trình sơ cấp, PPO xúc tác quá trình oxy hóa các hợp chất phenolic tạo thành polyme nâu. Chất gây ra màu hồng hào và là trung gian trong phản ứng này, chính là o-quinone. Trong khi đó khi quá trình thứ cấp xảy ra, hợp chất màu hồng hoặc đỏ này có thể tiếp tục phản ứng với các acid amin để tạo thành nhiều hợp chất như p-amino-o-quinone.

Bên cạnh đó, nước dừa còn chứa nhiều vitamin tan trong nước. Đặc biệt, vitamin C là một chất nhạy cảm với các hợp chất trong nước dừa. Nó phản ứng với oxy, và biến mất vì oxy sẵn có trong bao bì. Nói chung, vitamin C bị mất thông qua quá trình suy giảm kỵ khí và hiếu khí.

Cả hai quá trình này xảy ra đồng thời. Cái nào chiếm ưu thế hơn phụ thuộc vào nhiệt độ lưu giữ và sự sẵn có của ôxy. Như tên của nó, quá trình kỵ khí không cần ôxy. Nó chủ yếu là do nhiệt độ lưu trữ. Còn ngược lại, sự suy giảm hiếu khí cần oxy và điều này liên quan chặt chẽ đến sự có mặt của oxy trong bao bì, oxy hòa tan trong nước dừa… Vì thế, thiệt hại do quá trình này không thể ngăn ngừa bằng cách đóng gói. Cách giải quyết duy nhất có thể là giảm bớt nhiệt độ bảo quản.

Nhung loi ich cua nuoc dua
Những lợi ích của nước dừa

Bài viết đến đây là hết rùi! Thật tiếc đúng không nào! Nếu có thời gian nhiều hơn, chúng ta sẽ tiếp tục phân tích thêm một vài khía cạnh nữa trong quá trình chế biến và bảo quản nước dừa nữa. Hi vọng bài viết sẽ giúp cho các bạn có cái nhìn tổng quan về hóa học của nước dừa nhé! À mà quên nữa! Nước dừa còn có nhiều lợi ích nữa nha.

Lần sau khi thưởng thức chúng thì hãy nhớ rắng, khi bạn bổ quả dừa ra thì sẽ có hàng trăm phản ứng xảy ra đấy. Hãy thưởng thức ngay và nếu để lâu thì nhớ bảo quản lạnh để tránh làm mất hương vị tuyệt vời của chúng nhé!

Tham khảo Coconuthandbook.tetrapak.com.

Leave a Reply

Theme by Anders Norén