Hóa học của dưa hấu

Dưa hấu là một loại trái cây mùa hè phổ biến, tươi mát. Ngoài ra còn có rất nhiều chất hóa học hấp dẫn đằng sau chúng, từ màu thịt quả và độ phức tạp của mùi hương, đến những câu chuyện về dưa hấu nổ tung ở Trung Quốc, và thậm chí cả những tuyên bố rằng chúng có thể có tác dụng giống như viagra. Những điều này có đúng không? Hãy xem xét bài viết về hóa học của dưa hấu để hiểu rõ hơn nhé!

Đôi nét

Dưa hấu có tên khoa học là Citrullus lanatus có nguồn gốc từ miền nam Châu Phi. Đây là một loài thực vật thuộc họ Cucurbitaceae hay họ Bầu bí. Nó được trồng để lấy quả. Dưa hấu có tính hàn có thể dùng làm thức ăn giải nhiệt trong những ngày hè nóng nực.

Dưa hấu có nguồn gốc vùng khí hậu nóng, thích khí hậu ấm áp, khô ráo, đầy đủ ánh nắng giúp trổ nhiều bông cái và cho trái chín sớm, năng suất cao. Nhiệt độ thấp cây phát triển yếu, dễ thất bại, mưa nhiều rễ bị thối chết, khó trổ bông càng khó thụ phấn và đậu trái, khi đã đậu trái thì trái dễ thối, chất lượng kém, ẩm độ không khí càng cao càng dễ phát sinh bệnh. Khi có mưa bão, nhiệt độ thấp, ẩm độ cao thân lá dễ dập nát mau tàn khó trồng.

Nhiệt độ thích hợp cho sự sinh trưởng 25-30oC nên rất dễ trồng trong mùa nắng ở đồng bằng sông Cửu Long. Nhiệt độ thích hợp cho hoa nở và thụ phấn là 25oC, nhiệt độ thích hợp cho trái lớn và chín 30oC.

Trong dưa hấu có chứa nhiều chất dinh dưỡng giá trị. Cụ thể, 100g phần ăn được của dưa hấu có chứa các chất sau: nước 95,5g; protid 1,2g; lipid 0,2g; glucid 2,3g; chất xơ 0,5g; tro 0,3g. Các chất khoáng vi lượng: Ca 8mg; P 13mg; Fe 1mg; Mg 10mg; K 112mg; Zm 0,10mg. Các vitamin: beta caroten 4.200 microgam; B1 0,04mg; B2 0,04mg; B3 0,178mg; B5 0,221mg; B6 0,045mg; B9 (folate) 3 microgam; C 8,1mg; PP 0,2 mg. Ngoài ra còn có citrulline 0,17g; lycopene 8g; manitol…

Dưa hấu có chứa nhiều axit folic, là một sinh tố nhóm B cần cho sự tạo máu. Chỉ cần ăn 200g dưa hấu là đủ nhu cầu axit folic trong ngày.

Hợp chất hóa học chính

Citrulline (C6H13N3O3) được tìm thấy ở mọi nơi trong cơ thể và là thứ chúng ta cần. Citrulline được tìm thấy như một axit amin không cần thiết và chất chống oxy hóa, khi bạn ăn dưa hấu, cơ thể bạn sẽ phá vỡ nó và chuyển đổi thành arginine. Arginine có vai trò chính trong cơ thể, nó giúp bạn chữa lành nhanh hơn, nó giúp phân chia tế bào và loại bỏ amoniac. Lượng citrulline thay đổi theo từng loại trái cây và có thể được tìm thấy ở hầu hết các bộ phận của trái cây, bao gồm cả hạt.

Một điều thú vị là người ta đã tìm thấy nhiều citrulline trong dưa hấu màu vàng hoặc vàng hơn là màu đỏ và chín hơn, cũng như vỏ chứa nhiều hơn bất kỳ phần nào khác. Citrulline có thể trị bệnh Alzheimer, mất trí nhớ, mệt mỏi, yếu cơ, bệnh hồng cầu hình liềm, rối loạn cương dương, huyết áp cao, tiểu đường, bệnh tim, thể hình, tăng năng lượng và cải thiện thành tích thể thao.

Lycopene (C40H56) là một sắc tố đỏ tự nhiên được tìm thấy trong dưa hấu và nhiều loại trái cây khác, nó cũng là một chất chống oxy hóa mạnh mẽ. Lycopene được tìm thấy để giúp ngăn ngừa bệnh tim, xơ vữa động mạch, ung thư vú và tuyến tiền liệt. Lycopene chiến đấu với các gốc tự do phá hủy các tế bào trong cơ thể chúng ta, nó rất quan trọng đối với cơ thể chúng ta.

Năm 1910, các nhà hóa học người Thụy Sĩ Richard M. Willstätter và Heinrich H. Escher đã phân lập lycopene từ cà chua và xác định cấu trúc của nó. Nhưng mãi đến năm 1950, một nhà hóa học người Thụy Sĩ khác, Paul Karrer, và đồng nghiệp của ông đã tổng hợp nó.

Các bác sĩ khuyên bạn nên uống 9 miligam lycopene mỗi ngày, hoặc ăn một lượng trái cây và rau quả có lợi cho sức khỏe. Bạn có thể ăn quá nhiều, và điều đó sẽ dẫn đến màu da cam, nó không nguy hiểm và bạn giảm lượng tiêu thụ, làn da của bạn sẽ trở lại màu bình thường. Nhìn chung lycopene rất tốt cho sức khỏe của bạn. Nó không xuất hiện trong cơ thể bạn một cách tự nhiên vì vậy bạn phải uống thuốc hoặc ăn trái cây để bù đắp cho sự mất mát của nó.

Màu sắc và mùi hương

Hãy bắt đầu với màu sắc. Mọi người đều quen thuộc với màu hồng rực rỡ của thịt dưa hấu. Tất nhiên, có một số loại dưa hấu không thực sự thể hiện màu sắc này, nhưng đó là dưa hấu có thịt màu hồng cho đến nay là phổ biến nhất. Nguyên nhân của sự tô màu này là một hóa chất gọi là lycopene.

Lycopene là một sắc tố carotene, giống như beta-carotene (hợp chất mang đến cho cà rốt màu cam của chúng). Nó cũng được tìm thấy trong cà chua và chịu trách nhiệm cho màu đỏ của chúng. Dưa hấu thực sự chứa hàm lượng lycopene thậm chí cao hơn cà chua; nó có thể chứa tới 72 microgam mỗi gram, trong khi tối đa cà chua được ước tính là 42 microgam mỗi gram. Lycopene đã được liên kết với một loạt các lợi ích sức khỏe, mặc dù bằng chứng khoa học cho phần lớn trong số này hiện đang bị mâu thuẫn hoặc hạn chế.

Mặt khác, hương thơm dưa hấu đã được nghiên cứu rộng rãi. Đây có lẽ là một phần kết quả của hương vị dưa hấu nổi tiếng khó sản xuất nhân tạo, và một số nghiên cứu đã cố gắng xác định các phân tử chính xác góp phần vào mùi thơm và hương vị của nó. Các phân tử hương liệu được tạo ra do hậu quả của dưa hấu bị cắt vào – điều này giải phóng các enzyme từ các tế bào trong dưa, từ đó hỗ trợ quá trình oxy hóa axit béo thành các hợp chất hương liệu.

Quan điểm về các thành phần chính của hương dưa hấu đã khác nhau qua các năm. Các nghiên cứu ban đầu cho thấy các chất gây mùi chính là rượu C6 và C9. Đặc biệt, hợp chất (Z, Z) -3,6-nonadien-1-ol được đề xuất là hợp chất chiếm ưu thế góp phần vào mùi hương và có mùi được mô tả riêng biệt là ‘giống như vỏ dưa hấu’. Các rượu bị nghi ngờ do nồng độ tương đối cao của chúng; tuy nhiên, chúng cũng có giá trị ngưỡng mùi cao hơn (mức độ mà chúng có thể được phát hiện bằng mũi người) so với một số hợp chất khác trong hỗn hợp hương liệu.

Các phân tử màu sắc carotenoid bị phá vỡ thành những hợp chất mùi hương khác nhau. Nguồn :Sienceandfooducla.

Bây giờ người ta nghĩ rằng đó là aldehyd C6 và C9 đóng góp chính cho mùi thơm của dưa hấu. Có ý kiến ​​cho rằng các nhà nghiên cứu trước đây đã không nhận ra điều này, vì họ đã thu thập các hợp chất trong thời gian dài, trong đó hành động enzyme đã chuyển đổi aldehyd thành alcol. Các nhà khoa học bây giờ nghĩ rằng (Z, Z) -3,6-nonadienal là chất khử mùi dưa hấu chiếm ưu thế, và một số aldehyd khác cũng góp phần. Một trong số đó là (Z) -3-hexenal, cùng một hợp chất chịu trách nhiệm chính cho mùi cỏ mới cắt – giúp giải thích lý do tại sao nhiều người có thể tìm thấy hai mùi hương tương tự nhau.

Trong khi (Z, Z) -3,6-nonadienal cũng có thể là hợp chất mang đến cho dưa hấu nhiều mùi thơm và hương vị đặc biệt của nó, thật không may dễ bị phá vỡ, làm hạn chế tiềm năng sử dụng làm hương liệu nhân tạo. Nỗ lực sản xuất các ester có cấu trúc tương tự có thể cung cấp mùi thơm và hương vị tương tự cũng không thành công cho đến nay, do đó, có vẻ như vấn đề về hương vị dưa hấu không đạt tiêu chuẩn sẽ sớm biến mất.

Viagra tự nhiên

Hóa học của dưa hấu từ lâu đã nổi tiếng vì một số lý do. Một trong số đó là hiệu ứng giống như viagra của nó, với một số trang web thậm chí còn gọi nó là “viagra tự nhiên”. Lý do hóa học chính là dưa hấu chứa hàm lượng citrulline khá tốt, được chuyển hóa thành arginine trong cơ thể. Arginine là một axit amin tham gia vào quá trình tổng hợp oxit nitric trong cơ thể, do đó có liên quan đến việc mở rộng các mạch máu. Nó thực hiện điều này bằng cách tăng mức độ guanosine monophosphate (cGMP) theo chu kỳ.

Bây giờ, viagra hoạt động bằng cách phá vỡ một loại enzyme (phosphodiesterase type 5) chịu trách nhiệm phá vỡ cGMP. Dưa hấu không có bất kỳ tác dụng nào đối với enzyme này, vì vậy việc tuyên bố nó như là một thay thế tự nhiên cho viagra là không chính xác. Ngoài ra, ngay cả khi dưa hấu có tác dụng đặc biệt với nội tạng, bạn sẽ phải ăn nhiều dưa hấu để tăng đáng kể mức arginine và không có bằng chứng nào cho thấy chính arginine sẽ tăng khả năng cương cứng của bất kỳ ai.

Dưa hấu nổ

Một câu chuyện hóa học dưa hấu thú vị khác đã đưa tin vào năm 2011. Nông dân ở miền Đông Trung Quốc đã phải đối mặt với cảnh tượng nghe có vẻ hài hước của những mẫu dưa hấu tự phát nổ trong vài ngày. 

Qua nghiên cứu, các chuyên gia nhận thấy, khi bị nứt/vỡ, một chất khí không màu – acetylen thoát ra khỏi bên trong quả dưa. Khi có tác dụng của nhiệt, dù là rất nhỏ như tàn thuốc, nhiệt độ phòng cao… cũng sẽ làm tăng áp suất khí bên trong, khiến dưa phát nổ. Khi lớp vỏ ngoài của dưa không đủ dày để giữ khí bên trong, nó sẽ phát nổ, đẩy hết những hạt và ruột dưa ra bên ngoài. Acetylen là chất khí không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí và dễ cháy nổ.

Nhiều chuyên gia nhận định, do khí acetylen sinh ra từ trong đất đèn – một loại hóa chất được sử dụng để kích thích, tăng sự mau chín của trái cây nên chỉ cần một chút xúc tác nhỏ về nhiệt như để ở chỗ nóng, vận chuyển dưa dưới thời tiết nắng… cũng đủ để khiến dưa bị nứt.

Một giả thuyết khác được đưa ra để lý giải hiện tượng khó hiểu này là do quả dưa hấu này bị phun thuốc tăng trưởng quá liều, khiến chúng phát triển quá nhanh, dẫn đến tình trạng bị nổ. Và hợp chất forchlorfenuron có thể là nguyên nhân.

Forchlorfenuron hay 1- (2-chloropyridin-4-yl)-3-phenylurea (CPPU), là một chất điều hòa tăng trưởng làm tăng kích thước của các loại trái cây như táo, anh đào và kiwi. Nó cũng được sử dụng trên dưa hấu; nhưng ít nhất một lần, kết quả thật bất ngờ. Lý do cho điều này là nó dẫn đến trái cây hơi bị biến dạng, và cũng làm cho hạt chuyển sang màu trắng. 

Người ta nghĩ rằng nông dân Trung Quốc đã sử dụng quá nhiều hóa chất tăng trưởng trên dưa hấu của họ và vào thời điểm không đúng trong năm, trong thời kỳ đặc biệt ẩm ướt. Họ cũng đã sử dụng nó trên một quả dưa có vỏ đặc biệt mỏng, vì vậy tất cả những yếu tố này đã khiến số phận cuối cùng của vụ mùa của họ trở nên khó lường.

Lợi ích cho sức khỏe

  • Hàm lượng nước cao.
  • Ít đường, giàu dinh dưỡng.
  • Chứa hợp chất ngăn ngừa ung thư
  • Cải thiện sức khỏe tim mạch.
  • Ngăn ngừa thoái hóa điểm vàng ở mắt.
  • Giảm đau nhức cơ bắp.
  • Tốt cho da và tóc.
  • ……

Ngoài ra còn có những lợi ích sức khỏe khác của dưa hấu, bạn có thể tham khảo thêm tại đây.

Bài viết đến đây là hết rồi. Hi vọng sẽ giúp ích cho các bạn phần nào trong tương lai. Lần sau nếu có ai hỏi về chủ đề này thì hãy nhớ về hóa học đằng sau chúng nhé!

Tham khảo Wikipedia, Cẩm nang cây trồng, Compound Interest, Chemistry is life, Discover, Sienceandfooducla, Kênh 14, VnexpressLivescience.