Nghiên cứu điều kiện trích ly phenolic từ bã cà phê

Bài viết tiến hành khảo sát sự ảnh hưởng của quá trình tiền xử lý bằng enzyme, siêu âm, vi sóng đến trích ly phenolic từ bã cà phê. Tìm ra kết hợp tốt nhất trong các kết hợp: Siêu âm-enzyme, vi sóng-enzyme, siêu âm-vi sóng để trích ly phenolic từ bã cà phê và các điều kiện trích ly phenolic thích hợp từ kết hợp đó.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu điều kiện trích ly phenolic từ bã cà phê Hội thảo khoa học khoa công nghệ thực phẩm 2018 NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN TRÍCH LY PHENOLIC TỪ BÃ CÀ PHÊ Nguyễn Thị Thanh Trúc1, Bùi Anh Thư1, Trần Phước Huy1, Hoàng Thị Ngọc Nhơn1 1 Hội thảo khoa học Khoa Công nghệ thực phẩm, Trường ĐH Công nghiệp thực phẩm Tp. HCM * Email: trucnguyen211996@gmail.com Ngày nhận: 7/7/2018; Ngày chấp nhận: 12/7/2018 TÓM TẮT Trong nghiên cứu này chúng tôi tiến hành khảo sát sự ảnh hưởng của quá trình tiền xử lý bằng enzyme, siêu âm, vi sóng đến trích ly phenolic từ bã cà phê. Tìm ra kết hợp tốt nhất trong các kết hợp: siêu âm-enzyme, vi sóng-enzyme, siêu âm-vi sóng để trích ly phenolic từ bã cà phê và các điều kiện trích ly phenolic thích hợp từ kết hợp đó. Kết quả cho thấy kết hợp siêu âm-vi sóng cho hàm lượng phenolic cao nhất (83.08mg GAE/g chất khô), nồng độ dung môi ethanol 70%, tỷ lệ nguyên liệu/dung môi là 1/30 (w/v) và công suất vi sóng là 240W. Từ khóa: bã cà phê, enzyme, phenolic , siêu âm, vi sóng. 1. GIỚI THIỆU Cà phê được trồng ở hơn 80 nước trên thế giới, là một trong những thức uống phổ biến nhất thế giới và là sản phẩm thương mại phổ biến thứ hai (sau xăng dầu) [1]. Việt Nam là nước xuất khẩu cà phê đứng thứ 2 trên thế giới (sau Brazil). Tổng nhu cầu tiêu thụ cà phê trong nước là 60,000 tấn/năm, trong đó cà phê hòa tan chiếm khoảng 19,000 tấn, cà phê rang xay có thương hiệu chiếm 35,000 tấn, [2]. Một lượng lớn bã cà phê sau khi sử dụng được thải ra hằng ngày như là chất thải từ các công ty chế biến cà phê hòa tan, nhà hàng, quán cà phê và hộ gia đình. Bã cà phê có chứa lượng lớn các hợp chất phenolic là những chất chống oxy hóa, bắt gốc tự do [3]. Chúng còn có tác dụng kháng khuẩn, kháng virus, kháng khối u và các hoạt tính chống ung thư, tim mạch. Đặc biệt, trong các hợp chất của phenolic của bã cà phê, acid chlorogenic chiếm khoảng 6.22-13.24g/100g - có tác dụng chống ung thư, chống dị ứng [4], chống viêm, bảo vệ gan, hạ đường huyết… [5]. Có nhiều phương pháp để trích ly phenolic, phương pháp phổ biến nhất là sử dụng nớc nóng và dung môi hữu cơ. Tuy nhiên còn có các phương pháp trích ly phenolic hiệu quả như phương pháp hỗ trợ enzyme đã từng cho hiệu quả cao trong trích ly phenolic từ cúc kim tiền,…[6], hỗ trợ siêu âm và vi sóng giúp giảm tiêu thụ năng lượng khi so sánh với các phương pháp thông thường ,giảm thiểu thời gian và nhiệt độ của quá trình [7, 8]. 243 Nguyễn Thị Thanh Trúc, Trần Phước Huy, Bùi Anh Thư, Hoàng Thị Ngọc Nhơn 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu và hóa chất Bã cà phê được thu nhận từ cửa hàng The Coffee House (599 Trường Chinh, Phường 14, Quận Tân Bình, Tp. Hồ Chí Minh). Tại phòng thí nghiệm, bã cà phê được loại bỏ tạp chất thủ công, sấy đối lưu ở nhiệt độ 600C cho đến khi độ ẩm ≤10%, tiến hành rây và bảo quản trong túi zipper để sử dụng cho toàn bộ thí nghiệm. Enzyme cellulase (Cellulast 1.5L) hoạt lực 700 EGU/g, Folin-Ciocalteu và acid gallic từ Merck, ethanol Trung Quốc. 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Khảo sát sự ảnh hưởng của quá trình tiền xử lý bằng enzyme, siêu âm, vi sóng đến trích ly phenolic từ bã cà phê 2.2.1.1. Ảnh hưởng của quá trình trích ly phenolic có tiền xử lý bằng enzyme Tiến hành trích ly phenolic từ 1 gam bã cà phê bằng dung môi ethanol 50% với enzyme, với tỉ lệ nguyên liệu/dung môi 1/30 ở nhiệt độ 550C trong 3 giờ. Các điều kiện tiền xử lý được khảo sát: Nồng độ enzyme/nguyên liệu (0%, 1%, 2%, 3%), trong thời gian xử lý enzyme (0.5; 1.0; 1.5; 2.0; 2.5 giờ). 2.2.1.2. Ảnh hưởng của quá trình trích ly phenolic có tiền xử lý bằng vi sóng Tiến hành trích ly phenolic từ 1 gam bã cà phê bằng dung môi ethanol 50%, với tỉ lệ nguyên liệu/dung môi 1/30. Các điều kiện tiền xử lý được khảo sát: Công suất vi sóng (0, 80, 240, 400, 560, 800W), trong thời gian xử lý vi sóng (1, 3, 5, 7, 9, 11 phút). 2.2.1.3. Ảnh hưởng của quá trình trích ly phenolic có tiền xử lý bằng siêu âm Tiến hành trích ly phenolic từ 1 gam bã cà phê bằng dung môi ethanol 50%, với tỉ lệ nguyên liệu/dung môi 1/30. Các điều kiện tiền xử lý khảo sát: Công suất siêu âm (0; 150; 187.5; 225; 262.5; 300W), trong thời gian xử lý siêu âm (1; 3; 5; 7; 9 phút). 2.2.2. Khảo sát sự ảnh hưởng của quá trình tiền xử lý bằng cách kết hợp: siêu âm-enzyme, vi sóng- enzyme, siêu âm-vi sóng đến trích ly phenolic từ bã cà phê 2.2.2.1. Ảnh hưởng của kết hợp siêu âm-enzyme đến quá trình tiền xử lý để trích ly phenolic từ bã cà phê 244 Nghiên cứu điều kiện trích ly phenolic từ bã cà phê Tiến hành trích ly phenolic từ 1 gam bã cà phê bằng dung môi ethanol 50%, với tỉ lệ nguyên liệu/dung môi 1/30. Thực hiện tiền xử lý bằng siêu âm, rồi xử lý enzyme ở nhiệt độ 550C trong 3 giờ ở các điều kiện (kết quả 2.2.1.1, 2.2.1.2). 2.2.2.2. Ảnh hưởng của kết hợp vi sóng-enzyme đến quá trình tiền xử lý để trích ly phenolic từ bã cà phê Tiến hành trích ly phenolic từ 1 gam bã cà phê bằng dung môi ethanol 50%, với tỉ lệ nguyên liệu/dung môi 1/30. Thực hiện tiền xử lý bằng vi sóng rồi xử lý enzyme ở nhiệt độ 550C trong 3 giờ ở các điều kiện (kết quả 2.2.1.1, 2.2.1.3). 2.2.2.3. Ảnh hưởng của kết hợp siêu âm-vi sóng đến quá trình tiền xử lý để trích ly phenolic từ bã cà phê Tiến hành trích ly phenolic từ 1 gam bã cà phê bằng dung môi ethanol 50%, với tỉ lệ nguyên liệu/dung môi 1/30 ở nhiệt độ 550C trong 3 giờ. Thực hiện tiền xử lý bằng vi sóng rồi xử lý enzyme ở các điều kiện (kết quả 2.2.1.2, 2.2.1.3). 2.2.3. Khảo sát ảnh hưởng của các điều kiện trích ly phenolic từ bã cà phê Thực hiện trích ly phenolic từ 1g bã cà phê (tính theo chất khô) có quá trình tiền x ...