Nghiên cứu được thực hiện nhằm tối ưu hóa quá trình thủy phân dịch thanh long ruột đỏ bằng enzyme Pectinex Ultra SP-L và đánh giá chất lượng sản phẩm nước thanh long lên men, qua đó mở rộng hướng chế biến sâu cho nguồn nguyên liệu thanh long có giá trị kinh tế cao. Thanh long ruột đỏ không chỉ nổi bật về giá trị dinh dưỡng mà còn chứa nhiều hợp chất sinh học quan trọng như betacyanin và polyphenol, có tiềm năng lớn trong sản xuất đồ uống chức năng và sản phẩm lên men giá trị gia tăng. Tuy nhiên, do đặc tính giàu pectin, quá trình thu hồi dịch quả thường gặp khó khăn về hiệu suất và độ trong, vì vậy việc ứng dụng enzyme pectinase đóng vai trò quan trọng trong cải thiện hiệu quả chế biến.

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc bổ sung enzyme Pectinex Ultra SP-L với tỷ lệ 0,3% vào dịch quả, kết hợp điều kiện thủy phân ở nhiệt độ 50°C trong thời gian 1 giờ, là thông số tối ưu cho quá trình xử lý nguyên liệu. Ở điều kiện này, hiệu suất thu hồi dịch quả đạt 77,03%, cho thấy enzyme đã hỗ trợ phá vỡ hiệu quả cấu trúc pectin trong thành tế bào, giải phóng lượng dịch đáng kể từ nguyên liệu. Đồng thời, hiệu suất thu hồi betacyanin đạt 82,31%, phản ánh khả năng bảo toàn tốt sắc tố sinh học quan trọng tạo màu đỏ tím đặc trưng và có giá trị chống oxy hóa cao. Bên cạnh đó, hiệu suất thu hồi polyphenol tổng số đạt 41,57%, cho thấy một phần đáng kể các hợp chất chống oxy hóa cũng được bảo tồn trong quá trình xử lý. Độ truyền suốt đạt 86,28% chứng minh sản phẩm sau thủy phân có độ trong cao, cải thiện rõ rệt chất lượng cảm quan và tính thương mại của dịch quả trước lên men.

Sau quá trình lên men, phân tích sắc ký khí cho thấy sản phẩm hình thành tới 49 hợp chất tạo mùi khác nhau, phản ánh sự phát triển phong phú của cấu trúc hương vị. Trong đó, nhóm alcohol (9 hợp chất) và ester (14 hợp chất) chiếm ưu thế, đây là hai nhóm chất đóng vai trò quan trọng trong việc tạo nên hương thơm đặc trưng, độ phức hợp cảm quan và sự hấp dẫn của sản phẩm đồ uống lên men. Sự hiện diện đa dạng của các ester đặc biệt có ý nghĩa vì chúng thường tạo nên các nốt hương trái cây dễ chịu, góp phần nâng cao giá trị cảm quan tương tự các sản phẩm vang trái cây chất lượng cao.

Về chỉ tiêu an toàn và chất lượng hóa học, sản phẩm đáp ứng các yêu cầu cơ bản theo tiêu chuẩn TCVN 7045:2013 đối với rượu vang. Cụ thể, hàm lượng methanol chỉ ở mức 0,00967 g/L – thấp hơn nhiều so với ngưỡng gây hại, cho thấy quy trình sản xuất an toàn. Hàm lượng aldehyde đạt 1,12 mg/L, nằm trong giới hạn chấp nhận được, trong khi nồng độ ethanol đạt 9,5%, phù hợp với đặc tính của một sản phẩm vang trái cây nhẹ. Những kết quả này chứng minh rằng thanh long ruột đỏ hoàn toàn có thể được sử dụng để sản xuất đồ uống lên men đạt tiêu chuẩn chất lượng, vừa đảm bảo giá trị dinh dưỡng vừa có tiềm năng thương mại.

Từ kết quả nghiên cứu, có thể khẳng định rằng ứng dụng enzyme Pectinex Ultra SP-L trong thủy phân dịch thanh long ruột đỏ là giải pháp hiệu quả nhằm nâng cao hiệu suất thu hồi, cải thiện chất lượng dịch quả và tạo tiền đề cho quá trình lên men thành sản phẩm đồ uống có giá trị cao. Nghiên cứu không chỉ góp phần đa dạng hóa sản phẩm chế biến từ thanh long mà còn mở ra hướng phát triển bền vững cho ngành công nghiệp trái cây thông qua nâng cao giá trị gia tăng, giảm phụ thuộc vào tiêu thụ quả tươi và thúc đẩy đổi mới công nghệ chế biến nông sản.