Tối ưu hóa quá trình trích ly có hỗ trợ vi sóng polyphenol từ vỏ lụa điều

Bài viết cho thấy các hợp chất polyphenol trong vỏ lụa hạt điều được thu nhận bằng phương pháp trích ly có hỗ trợ vi sóng (Microwave-Assisted Extraction - MAE). Mục tiêu của nghiên cứu này là xác định điều kiện tối ưu của quá trình trích ly.Các hợp chất polyphenol trong vỏ lụa hạt điều được thu nhận bằng phương pháp trích ly có hỗ trợ vi sóng (Microwave-Assisted Extraction - MAE).
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tối ưu hóa quá trình trích ly có hỗ trợ vi sóng polyphenol từ vỏ lụa điềuHội thảo khoa học khoa Công nghệ thực phẩm 2018 TỐI ƯU HÓA QUÁ TRÌNH TRÍCH LY CÓ HỖ TRỢ VI SÓNG POLYPHENOL TỪ VỎ LỤA ĐIỀU Mạc Xuân Hòa1*, Nguyên Thị Thảo Minh, Nguyễn Thị Minh Châu1, Nguyễn Thị Phương Trang1, Lê Thị Mén1, Lê Nguyễn Trà My1, Trần Thị Thanh Ngọc1 1 Khoa công nghệ thực phẩm, Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm Tp.HCM, 140 Lê Trọng Tấn, Tân Phú, Tp.HCM * Email: hoamx@cntp.edu.vn TÓM TẮT Các hợp chất polyphenol trong vỏ lụa hạt điều được thu nhận bằng phương pháp trích ly có hỗtrợ vi sóng (Microwave-Assisted Extraction - MAE). Mục tiêu của nghiên cứu này là xác định điềukiện tối ưu của quá trình trích ly. Điều kiện trích ly bao gồm 2 yếu tố được khảo sát bằng thực nghiệmlà công suất vi sóng (W) và thời gian xử lý vi sóng (giây), các yếu tố khác được cố định dựa trên kếtquả của các khảo sát trước đó. Hàm mục tiêu là hàm lượng polyphenol tổng (TPC, mgGAE/g chấtkhô). Phương pháp bề mặt đáp ứng (Response Surface Methodology - RSM) với mô hình quay bậchai có tâm (Central Composite Design - CCD) được sử dụng để thiết kế thí nghiệm tối ưu hóa. Kếtquả thực nghiệm cho thấy mối quan hệ giữa hàm mục tiêu và điều kiện trích ly tương thích với mộtmô hình thực nghiệm bậc 2 với R2 bằng 0,977. Trong đó, cả hai yếu tố nghiên cứu đều ảnh hưởng cónghĩa (p < 0,05) lên hàm mục tiêu; ngoài ra, hàm mục tiêu còn chịu tác động ý nghĩa bởi sự tươngtác giữa hai yếu tố này. Điều kiện tối ưu được dự đoán từ mô hình thưc nghiệm; theo đó, TPC đạtcực đại (193,83 mg GAE/g chất khô) tại công suất 540W, thời gian 84 giây. Giá trị hàm mục tiêu ởđiều kiện tối ưu sau đó được xác minh lại bằng thực nghiệm với 20 mẫu lặp lại; không có sự khác biệtý nghĩa (p > 0,05) giữa giá trị dự đoán ở trên và giá trị thực nghiệm (194,99 mg GAE/g chất khô). Khảnăng bắt gốc tự do DPPH của mẫu dịch chiêt tối ưu (IC50) bằng 88,68 µg/ml; thấp hơn 6,69 lần sovới vitamin C (12,93 µg/ml).Từ khóa: trích ly có hỗ trợ vi sóng, hợp chất polyphenol, vỏ lụa điều, khả năng bắt gốc tự do DPPH. 1. MỞ ĐẦU Nhân hạt điều được bao phủ bởi một lớp vỏ lụa mỏng màu đỏ nâu, chiếm khoảng 1-3% tổngtrọng lượng hạt điều [1]. Trong quá trình sản xuất nhân hạt điều, lượng phụ phẩm vỏ lụa được tạo ralà rất lớn. Đây là một vấn đề môi trường cần giải quyết, do các nhà máy không sử dụng phụ phẩmnày, họ chỉ sử dụng một phần làm thức ăn gia súc hoặc làm nhiên liệu đốt để duy trì hoạt động nồihơi [2]. Nhiều kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng, vỏ lụa là một nguồn giàu các hợp chất polyphenol,trong đó nổi bật gồm các terpene, flavonoid, catechin, epicatechin, tanin và sterol [1] - các hợp chấtchính tạo ra hoạt tính sinh học, cụ thể là khả năng chống oxy hóa, chống viêm, chống dị ứng và khảnăng kháng khuẩn [3-6]. Việc tận dụng phụ phẩm vỏ lụa – nguồn nguyên liệu rẻ tiền với số lượnglớn – để trích các hợp chất chống oxy hóa (polyphenol) làm dược liệu hay ứng dụng chế biến các sảnphẩm thực phẩm chức năng có ý nghĩa thực tiễn vô cùng to lớn. 218 Mạc Xuân Hòa, Nguyễn Thị Thảo Minh, Nguyễn Thị Minh Châu, Nguyễn Thị Phương Trang, Lê Thị Mén, Lê Nguyễn Trà My, Trần Thị Thanh Ngọc Trích ly là một bước rất quan trọng trong việc thu nhận các hợp chất polyphenol từ nguyên liệu.Trong sản xuất quy mô nhỏ, trích ly hỗ trợ vi sóng (Microwave-Assisted Extraction – MAE) là mộttrong những phương pháp đã được chứng minh giúp giảm thời gian và tiết kiệm năng lượng. Nghiêncứu của Wang và cộng sự (2010) [7] về trích ly polyphenol có MAE từ trà xanh chỉ ra rằng, phươngpháp trích ly hỗ trợ vi sóng khi so với phương pháp truyền thống giúp tiết kiệm thời gian gấp 8 lần,TPC tăng 17,5%; mức công suất chỉ bằng 1/4 lần và thời gian giảm 2 lần khi so với trích ly hỗ trợsiêu âm. Mặc dù trích ly polyphenol có hỗ trợ vi sóng từ vỏ lụa điều là hướng nghiên cứu rất tiềm năng,nhưng ở Việt Nam các nghiên cứu liên quan vẫn chưa có. Vì vậy, nghiên cứu được tiến hành nhằmtối ưu hóa quá trình trích ly các hợp chất phenolic có hỗ trợ vi sóng từ vỏ lụa điều bằng phương phápbề mặt đáp ứng (Response Surface Methodology – RSM). 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP2.1. Vật liệu nghiên cứu Hóa chất: Axit gallic, Na2CO3, Vitamin C, DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl), thuốc thửFolin – Ciocalteu, Ethanol 99,5%. Nguyên liệu: Vỏ lụa điều thu mua từ dây chuyền sản xuất nhân hạt điều tại Công ty TNHH MTVThanh Minh Ngọc, thị xã Phước Long, tỉnh Bình Phước. Nguyên liệu có độ ẩm 7,21%.2.2. Chuẩn bị nguyên liệu Vỏ lụa được sàng loại bỏ tạp chất, sau đó được nghiền bằng máy xay khô; nguy ...