Tối ưu hóa các yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến quá trình trích ly các hợp chất sinh học có trong lá xoài ba màu mangifera indica l

Chuyên đề “Tối ưu hóa các yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến quá trình trích ly các hợp chất sinh học có trong lá xoài ba màu Mangifera indica L.”, do sinh viên Nguyễn Thị Mỹ Duyên thực hiện

TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP & TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

TỐI ƯU HÓA CÁC YẾU TỐ CÔNG NGHỆ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH TRÍCH LY CÁC HỢP CHẤT SINH HỌC CÓ TRONG

NGUYỄN THỊ MỸ DUYÊN

AN GIANG, 6/2021

TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP & TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGHÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

TỐI ƯU HÓA CÁC YẾU TỐ CÔNG NGHỆ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH TRÍCH LY CÁC HỢP CHẤT SINH HỌC CÓ TRONG

NGUYỄN THỊ MỸ DUYÊN

DTP173321

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ThS TRẦN XUÂN HIỂN

AN GIANG, 6/2021

Chuyên đề “Tối ưu hóa các yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến quá trình trích ly các hợp chất sinh học có trong lá xoài ba màu (Mangifera indica L.)”, do sinh viên Nguyễn Thị Mỹ Duyên thực hiện dưới sự hướng dẫn của ThS.Trần Xuân Hiển Tác giả đã trình báo cáo kết quả nghiên cứu vào ngày 27 tháng 06 năm

LỜI CẢM TẠ

Trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu thực hiện chuyên đề tốt nghiệp tôi

đã nhận được sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của quý thầy cô, các anh chị

và các bạn Với lòng biết ơn tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến:

ThS.Trần Xuân Hiển – giáo viên hướng dẫn đã tận tình hướng dẫn và truyền đạt những kinh nghiệm quý báu của thầy giúp tôi trong suốt quá trình nghiên cứu thực hiện chuyên đề tốt nghiệp được tốt nhất

Cảm ơn các thầy cô trong Bộ môn Công nghệ thực phẩm - Trường Đại học An Giang đã truyền đạt cho tôi các kinh nghiệm, kiến thức trong suốt quá trình học tập cũng như nghiên cứu

Chân thành cảm ơn các cán bộ, nhân viên Khu thực hành thí nghiệm Trường Đại học An Giang đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian thực hiện nghiên cứu tại phòng thí nghiệm

Cố vấn học tập ThS Diệp Kim Quyên đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập tại trường

Cảm ơn các bạn lớp DH18TP đã cùng tôi trao đổi và thảo luận các kết quả thu được giúp tôi hoàn thành chuyên đề tốt nghiệp được tốt nhất

Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến ba mẹ và mọi người trong gia đình đã động viên và tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành tốt việc học và hoàn thành tốt chuyên đề tốt nghiệp

Trân trọng cảm ơn!

An Giang, ngày 27 tháng 06 năm 2021

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Mỹ Duyên

TÓM TẮT

Nước mát là tên gọi dân gian của các loại nước nấu từ các loại cây, cỏ, lá tự nhiên có chứa dược liệu giúp thanh nhiệt cơ thể Lá xoài là một loại điển hình được biết đến với tính mát và nhiều tác dụng tốt đặc biệt là bệnh đái tháo đường type 2 Nghiên cứu được thực hiện nhằm tối ưu hóa quá trình trích ly các hợp chất có hoạt tính sinh học cao (hàm lượng chlorophyll, vitamin C, tannin, polyphenol tổng số và một số chất chống oxy hóa khác) từ lá xoài Ba Màu Các thông số khảo sát trong quá trình trích ly bao gồm tỷ lệ nguyên liệu/nước (1:10, 1:11, 1:12, 1:13 và 1:14), nhiệt độ trích ly (40, 45, 50, 55 và

600C), thời gian trích ly (3, 4, 5, 6 và 7 phút) Kết quả nghiên cứu cho thấy nhiệt độ tối ưu cho quá trình trích ly các hoạt chất sinh học từ lá xoài Ba Màu

là 500C trong thời gian 5 phút với tỷ lệ nguyên liệu/nước là 1:12 cho hiệu suất thu hồi các hoạt chất sinh học từ nguyên liệu là cao nhất

LỜI CAM KẾT

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu trong công trình nghiên cứu này có xuất xứ rõ ràng Những kết luận mới về khoa học của công trình nghiên cứu này chưa được công bố trong bất kì công trình nào khác

An Giang, ngày 27 tháng 06 năm 2021

Sinh viên thực hiện

MỤC LỤC

Trang

Trang chấp nhận của hội đồng i

Lời cảm tạ ii

Tóm tắt kết quả nghiên cứu ii

Lời cam kết iv

Mục lục v

Danh mục các ký hiệu, chữ cái viết tắt viii

Danh sách hình ix

Danh sách bảng xi

Chương 1 GIỚI THIỆU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2

1.3 Nội dung nghiên cứu 2

1.4 Tính mới của sản phẩm 2

Chương 2 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

2.1 Tổng quan về nguyên liệu 3

2.1.1 Tổng quan về lá xoài (xoài Ba Màu) 3

2.1.2 Tổng quan về mật ong 9

2.2 Tổng quan về quá trình trích ly 9

2.2.1 Bản chất và mục đích của quá trình trích ly 10

2.2.2 Những dung môi phổ biến hiện nay trong công nghiệp thực phẩm 10

2.2.3 Các biến đổi của nguyên liệu trong quá trình trích ly 11

2.2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly 12

2.3 Một số nghiên cứu trước đây 13

Chương 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15

3.1 Phương tiện nghiên cứu 15

3.1.1 Địa điểm và thời gian thực hiện 15

3.1.2 Nguyên liệu 15

3.1.3 Hóa chất sử dụng 15

3.1.4 Thiết bị và dụng cụ 15

3.2 Phương pháp nghiên cứu 16

3.2.1 Phương pháp phân tích 16

3.2.2 Phương pháp xử lý số liệu 16

3.2.3 Chuẩn bị lá xoài Ba Màu 17

3.2.4 Nội dung nghiên cứu 18

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 25

4.1 Ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu/nước trong quá trình trích ly đến hàm lượng của các hợp chất sinh học có trong lá xoài Ba Màu 26

4.1.1 Ảnh hưởng tỷ lệ nước/nguyên liệu đến thành phần hóa học và hợp chất có hoạt tính sinh học 26

4.1.2 Ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu/ nước đến hiệu suất thu hồi và giá trị màu L,a,b 27

4.2 Ảnh hưởng nhiệt độ trong quá trình trích ly đến hàm lượng của các hợp chất sinh học có trong lá xoài Ba Màu 28

4.2.1 Ảnh hưởng nhiệt độ trong quá trình trích ly đến thành phần hóa học và hợp chất có hoạt tính sinh học 28

4.2.2 Ảnh hưởng nhiệt độ trong quá trình trích ly đến hiệu suất thu hồi và giá trị màu L,a,b 30

4.3 Ảnh hưởng thời gian trong quá trình trích ly đến hàm lượng của các hợp chất sinh học có trong lá xoài Ba Màu 31

4.3.1 Ảnh hưởng thời gian trong quá trình trích ly đến thành phần hóa học và hợp chất có hoạt tính sinh học 31

4.3.2 Ảnh hưởng thời gian trong quá trình trích ly đến hiệu suất thu hồi và giá trị màu L,a,b 33

4.4 Tối ưu hóa quá trình trích ly bằng phương pháp đáp ứng 34

4.4.1 Thiết lập mô hình 34

4.4.2 Tối ưu hóa quá trình trích ly đến giá trị màu L 35

4.4.3 Tối ưu hóa quá trình trích ly đến giá trị màu a 36

4.4.4 Tối ưu hóa quá trình trích ly đến hàm lượng TPC 37

4.4.5 Tối ưu hóa quá trình trích ly đến hàm lượng TFC 38

4.4.6 Tối ưu hóa quá trình trích ly đến DPPH 39

4.4.7 Tối ưu hóa quá trình trích ly đến hàm lượng Tannin 40

4.4.8 Tối ưu hóa quá trình trích ly đến hàm lượng Vitamin C 41

4.4.9 Tối ưu hóa quá trình trích ly đến hàm lượng Chlorophyll 42

4.4.10 Tối ưu hóa quá trình trích ly hiệu suất thu hồi 43

4.5 Thử nghiệm nước uống từ lá xoài Ba Màu 44

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 45

5.1 Kết luận 45

5.2 Khuyến nghị 45

TÀI LIỆU THAM KHẢO 46

Phụ chương A pc1

Phụ chương B pc3

Phụ chương C pc10

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT

ANOVA Analysis of variance

TFC Treatment foster care

TPC Total Phenolic Content

DANH SÁCH HÌNH

Trang

Hình 1: Lá xoài Ba Màu 4

Hình 2: Cấu trúc phân tử của acid Tanic một loại của Tannin 6

Hình 3: Cấu trúc phân tử của flavone (2-phenyl-1,4-benzopyrone) 7

Hình 4: Cách đánh số carbon của cấu trúc phân tử Taraxerol 7

Hình 5: Cấu trúc hóa học của mangiferin 8

Hình 6: Quy tình trích ly lá xoài Ba Màu 17

Hình 7: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 18

Hình 8: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 20

Hình 9: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3 21

Hình 10: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 5 24

Hình 11: nguyên liệu sử dụng khoảng từ 35 đến 40 ngày tuổi 25

Hình 12: Ảnh hưởng tỷ lệ nước/nguyên liệu đến TPC, TFC, DPPH 26

Hình 13: Ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu/ nước đến hiệu suất thu hồi 27

Hình 14: Ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu/ nước đến giá trị màu 28

Hình 15: Ảnh hưởng nhiệt độ trích ly đến TPC, TFC, 29

Hình 16: Ảnh hưởng nhiệt độ trích ly đến Vitamin C, Chlorophyll 30

Hình 17: Ảnh hưởng nhiệt độ trích ly đến hiệu suất thu hồi 30

Hình 18: Ảnh hưởng nhiệt độ trích ly đến giá trị màu L,a 31

Hình 19: Ảnh hưởng thời gian trích ly đến TPC, TFC, DPPH, Tannin 32

Hình 20: Ảnh hưởng thời gian trích ly đến Vitamin C, Chlorophyll 32

Hình 21: Ảnh hưởng thời gian trích ly đến hiệu suất thu hồi 33

Hình 22: Ảnh hưởng thời gian trình trích ly đến giá trị màu L,,a,b 33

Hình 23: Đồ thị bề mặt đáp ứng và contour của giá trị L 36

Hình 24: Đồ thị bề mặt đáp ứng và contour của giá trị a 37

Hình 25: Đồ thị bề mặt đáp ứng và contour hàm lượng TPC 38

Hình 26: Đồ thị bề mặt đáp ứng và contour hàm lượng TFC 39

Hình 27: Đồ thị bề mặt đáp ứng và contour hàm lượng DPPH 39

Hình 28: Đồ thị bề mặt đáp ứng và contour hàm lượng Tannin 40

Hình 29: Đồ thị bề mặt đáp ứng và contour hàm lượng Vitamin C 41

Hình 30: Đồ thị bề mặt đáp ứng và contour hàm lượng Chlorophyll 42

Hình 31: Đồ thị bề mặt đáp ứng và contour hiệu suất thu hồi 43

DANH SÁCH BẢNG

Trang

Bảng 1: Giá trị dinh dưỡng cho mỗi 100 g 8

Bảng 2: Các phương pháp phân tích hóa lý 16

Bảng 3: Ma trận kế hoạch thực nghiệm 22

Bảng 4: Thành phần hóa học và các hợp chất của lá xoài Ba Màu 25

Bảng 5: Khoảng biến đổi các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly 35

Bảng 6: Ma trận kế hoạch thực hiện 35

Bảng 7: Thử nghiệm nước uống từ lá xoài Ba Màu 44

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Ngày nay, việc sử dụng thực phẩm bảo vệ sức khỏe mỗi ngày đã trở thành thói quen không thể thiếu được của người dân nhiều nơi trên Thế Giới, trong đó có Việt Nam Thực phẩm bảo vệ sức khỏe là sản phẩm giao thoa giữa thực phẩm

và thuốc Nguồn dưỡng chất mà thực phẩm bảo vệ sức khỏe cung cấp cho cơ thể có khả năng hỗ trợ khắc phục và ngăn ngừa các bệnh mãn tính nguy hiểm như: Tim mạch, cao huyết áp, loãng xương, đái tháo đường, suy giảm trí nhớ,

ung thư, bệnh Alzheimer ở người già….(Đỗ Trung Quân, 2001; Sung et al., 2012; Kazuo et al., 2014)

Nguyên nhân gây ra bệnh đái tháo đường type 2 là do sự kháng insulin ở cơ quan đích (gan, cơ vân, mô mỡ) kèm theo suy giảm chức năng tế bào β tụy Bệnh đái tháo đường type 2 chiếm khoảng từ 90 - 95% trong tổng số bệnh nhân bệnh đái tháo đường và thường gặp ở lứa tuổi trên 40 Tuy nhiên, trong những năm gần đây, do chất lượng đời sống được nâng cao nên bệnh đái tháo đường type 2 xuất hiện ở nhiều lứa tuổi Năm 2010, trên toàn cầu, số người mắc bệnh đái tháo đường khoảng 258 triệu người và theo dự đoán số lượng này sẽ tăng thêm 1,5 lần (khoảng 439 triệu người) vào năm 2030 (Đỗ Trung

Quân, 2001; Sung et al., 2012; Kazuo et al., 2014)

Thông qua các điều tra khác nhau đã phát hiện ra rằng nhiều sản phẩm thực phẩm bảo vệ sức khỏe giúp chống lại các bên trên thường được làm từ các nguyên liệu thực vật tự nhiên chẳn hạn như trái cây, rau, đậu, ngủ cốc, lá Trong số đó phải kể đến lá xoài ( lá xoài Ba Màu) Xoài có nguồn gốc ở Nam

Á và Đông Nam Á, từ đó nó đã được phân phối trên toàn thế giới để trở thành một trong những loại trái cây được trồng hầu hết ở vùng nhiệt đới Mật độ cao

nhất của chi Xoài (Magifera) ở phía tây của Malesia (Sumatra et al., 2014) Trên thế giới, lá xoài (Mangifera indica L.) thường được sử dụng để chữa các

bệnh như: ho, sốt và trị lành các vết thương (Bbosa, 2007b) Thành phần hóa học của lá xoài được xác định gồm: saponin, glucoside, sterol không bão hòa, pholyphenol, acid euxanthin, mangiferin, mangin, galic và tanin Trong đó, mangiferin là một xanthonoid có nhiều tác dụng sinh học đang được quan tâm như: hoạt tính kháng viêm, chống dị ứng, kháng oxy hóa (Ngọc Ánh, 2017) Hoạt chất 3beta – taraxerol trong lá xoài có khả năng làm giảm đường huyết gần tương đương Met-formin (Glu-cophage) – Thuốc điều trị tiểu đường tuýp

2 phổ biến hiện nay Mangiferin là một chất có khả năng chống oxy hóa hiệu

quả, từ đó mang đến “tác động kép” đối với người tiểu đường, đó là: bảo vệ tế bào tuyến tụy, giúp duy trì khả năng tiết insulin của cơ quan này, từ đó kiểm soát đường huyết hiệu quả Hạn chế quá trình stress oxy hóa, làm giảm quá trình viêm mạn tính ở người tiểu đường, ngăn ngừa các biến chứng nguy hiểm (Ngọc Ánh, 2017)

Ở Đồng bằng sông Cửu Long, cây xoài được trồng phổ biến và là nguồn thu nhập chính của nhiều hộ gia đình Tuy nhiên, nguồn thu nhập chính mang lại

là từ trái xoài, một lượng lớn lá xoài không được sử dụng Từ những vấn đề

trên, nếu có thể khai thác nguồn lá xoài một cách hợp lý để “Tối ưu hóa các yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến quá trình trích ly hợp chất sinh học trong lá

xoài Ba Màu (Mangifera indica L.)” được thực hiện để tìm ra các hoạt chất

sinh học có lợi cho con người

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu này nhằm thu nhận được các hợp chất sinh học được chiết xuất từ

lá xoài Ba Màu và đồng thời nâng cao giá trị phụ phẩm từ cây xoài Ba Màu

1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu/nước trong quá trình trích ly đến hàm lượng của các hợp chất sinh học có trong lá xoài Ba Màu

Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ trích ly đến hàm lượng của các hợp chất sinh học

có trong trong lá xoài Ba Màu

Khảo sát ảnh hưởng thời gian trích ly đến hàm lượng của các hợp chất sinh học có trong trong lá xoài Ba Màu

Tối ưu hóa quá trình trích ly bằng phương pháp đáp ứng bề mặt với mô hình nhiều nhân tố

Thử nghiệm chế biến nước uống từ lá xoài Ba Màu

1.4 TÍNH MỚI CỦA SẢN PHẨM

Tận dụng được nguồn phụ phẩm thiên nhiên đảm bảo được yêu cầu an toàn, rẻ tiền

Giúp lá xoài trở thành một nguồn dược liệu có giá trị

Đánh giá đặc tính điều trị bệnh tiểu đường type 2 của lá xoài (lá xoài Ba Màu) Góp phần bảo vệ môi trường do quá trình xử lý lá xoài gây ra

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

2.1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU

2.1.1 Tổng quan về lá xoài (xoài Ba Màu)

2.1.1.1 Giới thiệu về xoài (xoài Ba Màu) và phân bố

Tên gọi khác: Cây sài

Tên tiếng Anh: Mango, Common mango, Indian mango

Tên khoa học: Mangifera indica L

Phân loại khoa học:

Bộ (ordo): Bồ hòn (Sapindales)

Họ (familia): Đào lộn hột (Anacardiaceae)

Chi (genus): Xoài (Mangifera)

Loài (species): Mangifera indica Chi Xoài (Mangifera) thuộc họ Đào lộn hột (Anacardiaceae) còn có tên gọi là

quả sài, là những loài cây ăn quả vùng nhiệt đới Người ta không biết chính xác nguồn gốc của xoài, nhưng nhiều người tin là chúng có nguồn gốc ở Nam

và Đông Nam Á, bao gồm miền đông Ấn Độ, Myanma, Bangladesh theo các mẫu hóa thạch được tìm thấy ở khu vực này có niên đại khoảng 25 tới 30 triệu năm trước Trong kinh Vệ Đà có chỉ dẫn tới xoài như là "thức ăn của các vị thần" Ở Việt Nam cây Xoài được trồng nhiều ở khắp các tỉnh thành trong cả nước Có khoảng 10 loài xoài với hơn 30 tên gọi khác nhau, phân bố từ Nam

ra Bắc Trong đó các tỉnh có sản lượng lớn như: Tiền Giang, Vĩnh Long, Đồng Nai, Khánh Hòa, Trà Vinh, Hậu Giang, Bến Tre, Tây Ninh, Kiên Giang, Bình Thuận, Thành phố Hồ Chí Minh, Sơn La (Hồ Đình Hải, 2014)

2.1.1.2 Mô tả thực vật

Xoài là cây thân gỗ đại mộc, có thể sống lâu tới 300 năm

Thân: thân cao 10-20 mét (có thể đến 30-40 mét), đường kính tán lá 5-10 mét Rể: rể ăn sâu trong đất, rễ cái có thể sâu đến 6m khi trồng trên đất đồi tơi xốp,

ở vùng đồng bằng rể ăn cạn do giới hạn của mực thủy cấp

Lá: lá nguyên, mọc so le, đơn, thuôn dài, nhẵn, bóng, dài 130cm, rộng 7cm, gân lá hình lông chim Lá non có màu tím và chuyển dần thành màu xanh nhạt, lá phát triển có màu xanh

5-Hình 1: Lá xoài Ba Màu (Nguồn: Thảo Viên)

Hoa: cụm hoa dài 10-40 cm, hoa nhỏ có 5 cánh, màu trắng, cánh hoa dài 5-10

mm Hoa có mùi thơm đặc trưng, hoa trổ vào đầu mùa mưa Hiện nay bằng kỹ thuật canh tác trái vụ, hoa xoài có thể nở theo thời gian sắp đặt của nhà vườn Quả: có hình dạng và kích thước khác nhau tùy theo giống, đa số có dạng hình thận, một số có dạng hình thuôn, bầu dục, gần tròn Trồng bình thường mùa quả thu hoạch vào cuối mùa mưa, đầu mùa khô Quả là loại trái cây nhiệt đới

có hương vị ngọt thanh, dùng để ăn tươi, chế biến nước giải khát, đóng hộp Hạt: quả có 1 hạt duy nhất, hạt có lớp vỏ mỏng, màu nâu, không phối nhũ, lá mầm không đều (Hồ Đình Hải, 2014)

2.1.1.3 Thành phần hóa học

Lá xoài (Mangifera indica) chứa rất nhiều hợp chất thực vật có lợi để chữa các

bệnh khác nhau thông qua các hoạt chất sinh học dinh dưỡng của nó Lá

Mangifera indica đã được thu hái thành công từ cây xoài khỏe mạnh Phân

tích định tính phytochemical thu được cho thấy sự hiện diện của nhiều chất chuyển hóa thứ cấp quan trọng về mặt y học hiện nay là alkaloid, tannin, saponin, flavonoid và phenol toàn phần mà không có dấu vết của glycoside

tim Điều này chỉ ra rằng (Mangifera indica) có giá trị cao và có thể được sử

dụng để điều trị các loại bệnh Phân tích định lượng phytochemical của dịch chiết lá xoài thu được cho thấy, hàm lượng phenol tổng số cao (1,342±0,001mg / g) và nồng độ ít nhất được quan sát thấy trong glycosid tim (0,136±0,001mg/g) Nó cũng chứa 1,054±0,001mg/g flavonoid Dịch chiết được phát hiện có chứa 0,977±0,001mg/g tannin Nồng độ alkaloid quan sát được là 0,300±0,141mg/g Saponin là 0,244±0,001mg/g nồng độ Thành phần gần đúng của lợi ích dinh dưỡng của lá xoài Nó có giá trị protein thô là 18,59%, đối với carbohydrate cao hơn nó có giá trị là 30,60% Hàm lượng tro

phần trăm là một chỉ số về chất lượng của các chất dinh dưỡng khoáng có giá trị là 11,49% Ước tính lượng vitamin trong lá xoài, trong đó vitamin A, B, C,

E (121, 189, 30, 10mg%) Thành phần khoáng trong lá xoài là Na, K, Ca, Mg,

Fe, Zn, P, N, Mn (28, 589, 368, 98, 343, 14, 480, 2, 3mg) Các hợp chất trên

đóng một vai trò quan trọng trong sinh lý sức khỏe con người (Ali et al.,

2020)

2.1.1.4 Công dụng của lá xoài với con người

Lá xoài, theo Nguyễn Văn Nghĩa (Trung tâm phát triển tinh dầu và dược liệu viện Khoa học công nghệ Việt Nam), dịch triết xuất từ lá xoài có rất nhiều chất quý hiếm và các nguyên tố vi lượng Trong đó chủ yếu là chất Mangiferin, chất này dễ tan trong nước nóng, có tác dụng tăng cường tiêu hóa, chống viêm, lợi tiểu, bảo vệ răng miệng, chống bựa răng và các mảng phủ quanh chân răng, chống được các vi rút

Nếu được bào chế thành các dạng thuốc thì có tác dụng chữa bệnh Ecgema, Zona, chữa hen, long đờm, hạ huyết áp, chống lão hóa tăng tuổi thọ Đặc biệt, còn có khả năng chống lão hóa các tế bào thần kinh, tế bào gan, bệnh suy giảm trí nhớ, tăng cường khả năng miễn dịch của tế bào, chống bệnh trầm cảm nhất

là ở phụ nữ ở tuổi tiền mãn kinh Ngoài ra nó còn có thể chữa mỡ máu, chống

sơ vữa động mạch Nó giảm Insilin làm hạ đường huyết, ức chế glocogen thành gluco giảm nguy cơ tiểu đường, tăng cường kháng thể để chống đỡ các bệnh tật và stress từ bên ngoài

2.1.1.5 Các hợp chất có hoạt tính sinh học trong lá xoài

Tanin: thuật ngữ "tannin" theo nghĩa rộng còn dùng để chỉ bất kỳ các hợp chất polyphenol lớn chứa các hydroxyl cần thiết và các nhóm thích hợp khác (như carboxyl) để hình thành các chất phức mạnh gồm nhiều chất cao phân tử Các hợp chất tanin có rất nhiều trong nhiều loài thực vật, chúng có vai trò bảo vệ khỏi bị các loài ăn chúng, và có lẽ cũng có tác dụng như thuốc trừ sâu, và điều

hòa sinh trưởng của thực vật (Katie et al.,.2006) Chất chát từ tanin tạo ra cảm

giác khô và puckery trong miệng sau khi ăn trái cây chưa chín hoặc rượu vang

đỏ (McGee & Harold, 2004) Cũng vì thế, sự phân hủy tanin theo thời gian đóng vai trò quan trọng trong việc làm cho trái cây chín và ủ rượu vang Trong một số trường hợp bị nhiễm trùng vì rắn độc cắn thì các bác sĩ thường dùng chất này để làm giảm sự nhiễm trùng của vết thương do tanin tạo thành chất kết tủa với protit của nọc rắn Theo Bate-Smith and Swain (1998) tanin có khối lượng phân từ từ 500 đến hơn 3.000 (các este acid gallic) và lên đến 20.000 (proanthocyanidin)

Hình 2: Cấu trúc phân tử của acid tanic một loại của tannin

(Nguồn: Michał Sobkowski)

Flavonoid (bắt nguồn từ Latin flavus nghĩa là màu vàng, màu của flavonoid trong tự nhiên) là một loại chất chuyển hóa trung gian của thực vật Tuy nhiên một số flavonoid có màu xanh, tím đỏ và cũng có một số khác lại không có màu Trong thực vật cũng có một số nhóm hợp chất khác không thuộc flavonoid nhưng lại có màu vàng như carotenoid, anthranoid, xanthon có thể gây nhầm lẫn Flavonoid phổ biến ở nhiều loại thực vật và có nhiều chức năng Flavonoid là một sắc tố sinh học, sắc tố thực vật quan trọng tạo ra màu sắc của hoa, cụ thể giúp sản xuất sắc tố vàng, đỏ, xanh cho cánh hoa để thu hút nhiều động vật đến thụ phấn.Trong thực vật bậc cao, flavonoids tham gia vào lọc tia cực tím (UV), cộng sinh cố định đạm và sắc tố hoa Flavonoids có thể hoạt động như một chất chuyển giao hóa học hoặc điều chỉnh sinh lý Flavonoids cũng có thể hoạt động như các chất ức chế chu kỳ tế bào Ngoài ra, một số chất flavonoid có hoạt tính ức chế chống lại các sinh vật gây ra như

bệnh ở thực vật như Fusarium oxysporum (Galeotti et al., 2008) Flavonoid

(đặc biệt là các flavanoids như cathechin) là "nhóm phổ biến nhất trong các hợp chất polyphenolic có trong chế độ dinh dưỡng của con người và được tìm thấy khắp các loài thực vật" (Spencer, 2008) Flavonol, như quercetin, cũng tìm thấy rộng rãi nhưng với lượng ít hơn Sự phân bố rộng rãi của các flavonoid, cũng như đặc điểm đa dạng, độc tính tương đối thấp so với các hợp chất khác như alkaloid nên động vật, gồm cả con người có thể tiêu thụ một lượng đáng kể trong khẩu phần Thực phẩm có hàm lượng flavonoid cao như ngò tây, hành, việt quất và các berry khác, trà đen, trà xanh và trà Ô long, chuối, các loại quả có múi, bạch quả, vang đỏ, hắc mai biển và socola đen (với hàm lượng ca cao từ 70% trở lên)

Hình 3: Cấu trúc phân tử của của flavone (2-phenyl-1,4-benzopyrone)

(Nguồn: NEUROtiker)

Taraxerol là một oleanan-3-ol với một nhóm thế alpha- metyl ở vị trí 13, một nhóm metyl bị thiếu ở vị trí 14, và một liên kết đôi giữa 14 và 15 Đồng phân lập thể sinh học chiếm ưu thế trong lá cây và trong trầm tích có taraxer-14 cấu hình -en-3β-ol Taraxerol là đồng phân liên kết đôi của β-amyrin , một triterpenoid quan trọng khác có trong tự nhiên ở thực vật bậc cao Taraxerol, giống như nhiều hợp chất triterpenoid, đã được chứng minh là có tác dụng chống viêm trong ống nghiệm Nó có thể phá vỡ sự hoạt hóa của các enzym MAP3K7 (TAK1) , protein kinase B (PKB hoặc Akt) , và NF-κB , bằng cách

ức chế sự biểu hiện của các chất trung gian tiền viêm trong vi đại bào (Yao et al., 2013) Taraxerol cũng thể hiện hoạt động chống chất gây ung thư Thử

nghiệm sinh ung thư hai giai đoạn in vivo của khối u da chuột cho thấy taraxerol có thể ức chế sự cảm ứng của kháng nguyên sớm virus Epstein-Barr (EBV-EA) bởi chất khởi động khối u 7,12-dimethylbenz (a) anthracene (DMBA) và chất thúc đẩy khối u 12-O-tetradecanoylphorbol-13-axetat (TPA)

(Takasaki et al., 1999) Ngoài ra, taraxerol có thể ức chế hoạt động của acetylcholinesterase (AChE) trong hồi hải mã của chuột (Berté et al., 2018)

Hình 4: Cách đánh số carbon của cấu trúc phân tử Taraxerol

(Nguồn: Edgar181)

Mangiferin là một xanthonoid Phân tử này là một glucoside của norathyriol

Mangiferin lần đầu tiên được phân lập từ lá và vỏ của Mangifera indica (Gorter, 2008) Nó cũng có thể được chiết xuất từ vỏ và nhân xoài (Barreto et al., 2008) Trong nhóm Asplenium lai được gọi là "phức hợp Asplenium

Appalachian", mangiferin và isomangiferin chỉ được tạo ra bởi Asplenium montanum và các hậu duệ lai của nó Huỳnh quang vàng cam đặc biệt của các hợp chất này dưới ánh sáng cực tím đã được sử dụng để hỗ trợ việc xác định

Aspleniums (Smith et al., 2011)

Hình 5: Cấu trúc hóa học của mangiferin (Nguồn: Yikrazuul)

Nguồn: CSDL Dinh dưỡng của USDA

Mật ong được tạo thành từ chất ngọt do ong thu thập được trong các bông hoa Theo quy định của Hội đồng Ong mật Quốc gia Mỹ và nhiều quy định về thực phẩm quốc tế khác quy định rằng "mật ong là một sản phẩm thuần khiết không cho phép thêm bất kỳ chất gì vào bao gồm nhưng không giới hạn trong, nước

và các chất ngọt khác" Nhiều người cho rằng mật ong không có hạn sử dụng nhưng thật ra mật ong chỉ có thể sử dụng được tối đa là 2 năm và sau đó nó sẽ

có các chất nguy hiểm được tạo bên trong dó và có thể gây nguy hiểm đến tính mạng Nếu quá hạn thì nó sẽ có mùi khó chịu và hôi chua, vị cay hoặc đắng, màu đậm và càng ngày càng có màu tối hay nói cách khác là màu đen (James

et al., 2001)

2.2 TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH TRÍCH LY

Trích ly là quá trình hòa tan chọn lọc một hay nhiều cấu tử có trong mẫu nguyên liệu bằng cách cho nguyên liệu tiếp xúc với dung môi Động lực của quá trình trích ly là sự chênh lệch nồng độ của cấu tử ở trong nguyên liệu và ở trong dung môi Trong quá trình trích ly, dung môi thường ở dạng pha lỏng, còn mẫu nguyên liệu có thể ở dạng pha rắn hoặc pha lỏng Nếu mẫu nguyên liệu ở dạng pha rắn, quá trình được gọi là trích ly rắn lỏng (solid – liquid extraction) Nếu mẫu nguyên liệu ở dạng lỏng, quá trình được gọi là trích ly lỏng – lỏng (liquid - liquid extraction) (Smile, 2017)

2.2.1 Bản chất và mục đích của quá trình trích ly

Quá trình trích ly là sự rút chất hoà tan trong chất lỏng hoặc chất rắn bằng một chất hoà tan khác (gọi là dung môi) nhờ quá trình khuếch tán của các chất có nồng độ khác nhau Trong công nghiệp thực phẩm nhằm các mục đích sau: Thu nhận các cấu tử cần thiết theo yêu cầu của từng quá trình từ nguyên liệu; Chuẩn bị cho các quá trình tiếp theo; Thu nhận sản phẩm (Nam Pro, 2013)

2.2.2 Những dung môi phổ biến hiện nay trong công nghiệp thực phẩm

Nước là dung môi phổ biến nhất trong công nghiệp thực phẩm: trích ly saccharose trong công nghệ sản xuất đường từ củ cải đường, trích ly các chất triết từ trà và cà phê trong công nghệ sản xuất trà và cà phê hòa tan, trích ly các chất triết từ thảo mộc trong công nghệ sản xuất thức uống không cồn Các dung môi hữu cơ được sử dụng để trích ly chất béo từ thực vật trong công nghệ sản xuất dầu béo Người ta thường dùng hexane, heptane hoặc cyclohexane để tách béo từ đậu nành, đậu phộng, hạt bông, hạt hướng dương, hạt lanh,… Nhược điểm là cả ba dung môi nói trên đều dễ cháy

Dung dịch axit formic, acetic, hydrochloric (HCl); methanol, ethanol có chứa HCl là những hệ dung môi được thử nghiệm để tách chất màu anthocyanin Dung môi etanol cho hiệu suất thu hồi limonoid cao nhất Glycerin có độ nhớt cao hay dùng phối hợp với nước và ethanol để chiết những dược liệu có tanin (Smile, 2017)

2.2.3 Các biến đổi của nguyên liệu trong quá trình trích ly

2.2.4.1 Biến đổi hóa lí

Biến đổi hóa lí đươc coi là biến đổi quan trọng nhất trong quá trình trích ly

Đó là sự hòa tan của các cấu tử từ nguyên liệu (pha rắn) vào dung môi( pha lỏng) Tùy theo tính chọn lọc của dung môi mà thành phần và hàm lượng các cấu tử hòa tan thu được trong dịch trích sẽ thay đổi Thông thường cùng với các cấu tử cần thu nhận thì dịch trích còn chứa một số cấu tử hòa tan khác Trong quá trình trích ly còn có thể xảy ra những biến đổi về pha khác như sự bay hơi, sự kết tủa… ví dụ trong sản xuất cà phê hòa tan, quá trình trích li có thể làm tổn thất một số cấu tử hương có trong nguyên liệu Điều này ảnh hưởng không tốt đến mùi của bột cà phê hòa tan Hoặc trong sản xuất đường saccharoso một số hợp chất keo bị kết tủa trong quá trình trích ly, tuy nhiên biến đổi này lại góp phần làm sạch dịch trích và giúp cho quá trình kết tinh saccharoso diễn ra dễ dàng hơn

2.2.4.2 Biến đổi vật lý

Sự khuếch tán là biến đổi vật lí quan trọng trong quá trình trích ly Các phân

tử chất tan sẽ dịch chuyển từ tâm nguyên liệu đến vùng bề mặt và dịch chuyển

từ vùng bề mặt nguyên liệu vào dung môi Các phân tử dung môi sẽ khuếch tán từ vùng bên ngoài nguyên liệu vào bên trong cấu trúc các mao dẫn của nguyên liệu Sự khuếch tán sẽ giúp cho quá trình chiết rút các cấu tử cần trích

ly từ nguyên liệu vào dung môi xảy ra nhanh và triệt để hơn Động lực của sự khuếch tán là do sự chênh lệch nồng độ

2.2.4.3 Biến đổi hóa học

Trong quá trình trích ly có thể xảy ra các phản ứng hóa học giữa các cấu tử trong nguyên liệu Tốc độ của các phản ứng hóa học sẽ gia tăng khi chúng ta thực hiện quá trình trích ly ở nhiệt độ cao Ví dụ trong quá trình trích ly glycerid đậu nành, nếu sử dụng nhiệt đôh cao sẽ làm cho chất béo bị oxy hóa Hiện tượng này làm cho dịch trích chưa nhiều tạp chất và gây khó khăn cho quá trình tinh sach tiếp theo

2.2.4.4 Biến đổi hóa sinh và sinh học

Khi sử dụng dung môi là nước và thực hiện quá trình trích ly ở nhiệt đô phòng thì một số biến đổi hóa sinh và sinh học cũng có thể xảy ra Các enzyme trong nguyên liệu sẽ xúc tác phản ứng chuyển hóa những cơ chất có nguồn gốc từ nguyên liệu Hệ vi sinh vật trong nguyên liệu sẽ phát triển Tuy nhiên nếu chúng ta thực hiện quá trình trích ly ở nhiệt độ cao thì các biến đổi hóa sinh và sinh học xảy ra không đáng kể Tóm lại trong quá trình trích ly có thể xảy ra nhiều biến đổi khác nhau Tùy thuộc vào phương pháp trích ly và các thông số công nghệ mà mức độ của các biến đổi sẽ thay đổi (Smile, 2017)

2.2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly

Hàm mục tiêu của quá trình trích ly là hiệu suất thu hồỉ cấu tử cần chiết tách

Đó là tỷ lệ giữa hàm lượng cấu tử trong dung dịch trích so với hàm lượng của

nó trong nguyên liệu đem trích ly Giá trị hiệu suất thu hồí cấu tử càng cao thì việc thực hiện quá trình trích ly sẽ đạt hiệu quả kinh tế càng cao Cần lưu ý là trong một số trường hợp, cấu tử cần thu nhận không phải là một chất mà là một hỗn hợp gồm nhiều hợp chất hóa học khác nhau có trong nguyên liệu đem trích ly Các yếu tố ảnh hưỡng đến quá trình trích ly bao gồm:

Kích thước của nguyên liệu: kích thước nguyên liệu càng nhỏ thì diện tích bề mặt tiếp xúc giữa nguyên liệu và dung môi sẽ càng lớn Do đó, việc trích ly các cấu tử từ nguyên liệu vào dung môi sẽ trở nên dễ dàng hơn Tuy nhiên, nếu kích thước của nguyên liệu quá nhỏ thì chi phí cho quá trình nghiền xé nguyên liệu sẽ gia tăng Ngoài ra, việc phân riêng pha lỏng và pha rắn khi kết thúc quá trình trích ly sẽ trở nên khó khăn hơn Bằng phương pháp thực nghiệm, các nhà sản xsuất cần xác định kích thước phù hợp ứng với từng loại nguyên liệu đem trích ly

Tỷ lệ khối lượng giữa nguyên liệu và dung môi: với cùng một lượng nguyên liệu, nếu ta tăng lượng dung môi sử dụng thì hiệu suất trích ly sẽ tăng theo Đó

là do sự chênh lệch nồng độ của cấu tử cần trích ly trong nguyên liệu và trong dung môi sẽ càng lởn Tuy nhiên, nếu lượng dung môi sử dụng quá lớn thì sẽ

làm loãng dịch trích Khi đó, các nhà sản xuết phải thực hiện quá trình cô đặc hoặc xử lý dịch trích bằng phương pháp khác để tách bớt dung môi Như vậy, chúng ta cần xác định tỷ lệ phù hợp giữa khối lượng nguyên liệu và dung môi

Ví dụ như trong công nghệ sản xuất thức uống từ thảo mộc, tỷ lệ khối lượng giữa nguyên liệu và dung môí (nước) thường dao động trong khoảng 1/6-1/10 Nhiệt độ trích ly: khi tăng nhiệt độ, các cấu tử sẽ chuyển động nhanh hơn, do

đó sự hoa tan và khuyết tán của câu tử từ nguyên liệu vào dung môi sẽ được tăng cường Ngoài ra, khi nhiệt độ tăng, độ nhớt dung môi sẽ giảm, dung môi

dễ dàng xuyên qua lớp nguyên liệu và làm cho diện tích tiếp xúc bề mặt giữa nguyên liệu và dung môi sẽ càng lớn Tuy nhiên, việc tăng nhiệt độ trích ly sẽ làm tăng chi phí năng lượng cho quá trình, đồng thời có thể xảy ra một số phản ứng hóa học không mong muốn trong dịch trích và sự tổn thất các cấu tử hương sẽ gia tăng Do đó, các nhà sản xuất cần chọn nhiệt độ trích ly tôi ưu tùy theo từng trường hợp cụ thể Ví dụ như trong công nghệ sản xuất saccharose từ củ cải đường, nhiệt độ trích ly thường dao động trong khoảng 55-85°C Còn trong công nghệ sản xuất trà hòa tan, quá trình trích ly được

thực hiện ở 70-90°C (Brennan et al., 1990)

Thời gian trích ly: khi tăng thời gian trích ly thì hiệu suất thu hồi chất chiết sẽ gia tăng Tuy nhiên, nếu thời gian trích ly quá dài thì hiệu suất thu hồi chất chiết sẽ khồng tăng thêm đáng kể Các nhà sản xuất cần xác định thời gian tối

ưu cho quá trình trích ly bằng phương pháp thực nghiệm

Tốc độ của dòng dung môi chảy qua lớp nguyên liệu trong thiết bị trích ly: nếu dòng dung môi được bơm với tốc độ cao vào thiết bị chứa nguyên liệu cần trích ly thì sẽ làm giảm đi kích thước lớp biên bao bọc xung quanh nguyên liệu, đây là nơi tập trung các cấu tử hòa tan Do đó, tốc độ trích ly các cấu tử

từ nguyên liệu sẽ gia tăng Tùy thuộc vào hình dạng thiết bị, kích thước của lớp nguyên liệu trong thiết bị mà tốc độ dòng dung môi bơm vào thiết bị sẽ được lựa chọn sao cho thời gian trích ly là ngắn nhất và hiệu suất hồi chất chiết là cao nhất

Áp suất: trong phương pháp trích ly bằng lưu chất siêu tới hạn, áp suất và nhiệt độ là hai yếu tố ảnh hưởng quyết định đến hiệu suất thu hồi chất chiết (Smile, 2017)

2.3 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU TRƯỚC ĐÂY

Theo Nantitanon et al (2010) mục đích của nghiên cứu này là khảo sát ảnh

hưởng của một số yếu tố đến năng suất, hoạt tính chống oxy hóa (AA) và tổng hàm lượng phenolic (TPC) của dịch chiết lá ổi Ảnh hưởng của việc xử lý sơ

bộ mẫu lá trước khi chiết xuất, phương pháp chiết xuất và tuổi của lá đã được

nghiên cứu Kết quả chỉ ra rằng siêu âm là phương pháp thích hợp nhất để chiết xuất lá ổi vì nó mang lại dịch chiết có TPC và AA cao nhất đáng kể Chần sau đó là làm lạnh bằng nước đá (BCD) được đề xuất cho quá trình tiền

xử lý lá ổi Nước nóng là dung môi tốt nhất để chiết xuất các nguyên tắc hoạt động Chiết xuất bằng nước nóng có TPC và AA cao nhất với giá trị TEAC và

EC tương ứng là 24,30 mM / mg Các giá trị này cao hơn 1,88 và 8,72 lần so với chất chống oxy hóa tổng hợp butylated hydroxy toluen (BHT) và cao hơn 1,75 và 1,21 lần so với vitamin E± 0,50 và 20,41 ± 0,67 tương ứng

Theo Phan Thị Bích Trâm và Nguyễn Thị Diễm My (2016) đề tài nghiên cứu nhằm khảo sát sự ảnh hưởng của phương pháp chiết tách và dung môi hữu cơ lên hoạt tính các hợp chất kháng oxy hóa có trong lá và thân cây chùm ngây Kết quả khảo sát cho thấy khả năng kháng oxy hóa của lá cao hơn thân chùm ngây Các hợp chất kháng oxy hóa của mẫu chiết bằng phương pháp chiết Soxhlet cao hơn phương pháp chiết nóng trên cùng một dung môi chiết Hàm lượng polyphenol tổng số (TPC) và flavonoid tổng số (TFC) đạt cao nhất trên mẫu dịch chiết metanol từ lá bằng phương pháp chiết Soxhlet lần lượt là 9,68

mg đương lượng acid gallic trên gam chất khô (GAE)/g VCK) và 19,8 mg đương lượng quercetin trên gam chất khô (QE/g VCK) Khả năng loại gốc tự

do bằng thử nghiệm 2,2-diphenyl1 picrylhydrazyl (DPPH) trên mẫu dịch chiết metanol từ lá cây chùm ngây bằng phương pháp chiết Soxhlet có giá trị IC50 thấp nhất đạt 0,537 mg/mL

Theo Nguyễn Bảo Lộc và Nguyễn Thị Tuyết Xuân (2016) Nghiên cứu này được thực hiện nhằm mục đích xác định ảnh hưởng của dung môi đến quá trình trích ly một vài hợp chất có hoạt tính sinh học từ lá nha đam Đầu tiên, thí nghiệm được thực hiện bằng việc thay đổi nồng độ ethanol của dung môi trích ly với các tỷ lệ (0, 40, 50, 60, 70, 80 và 96%) Sau đó, một nồng độ thích hợp nhất được chọn cho thí nghiệm tiếp theo, nhằm khảo sát sự ảnh hưởng của

tỷ lệ nguyên liệu và dung môi (1:0,5; 1:1; 1:1,5; 1:2; 1:2,5; 1:3; 1:3,5 và 1:4) đến khả năng trích ly các hợp chất này Kết quả nghiên cứu cho thấy kết hợp 2 loại dung môi này lại với nhau thì hiệu quả trích ly được cải thiện hơn rất nhiều Trong đó, với dung môi có nồng độ ethanol 50% cho hiệu quả trích ly tương đối hiệu quả nhất của cả 3 dẫn chất được nghiên cứu Kết quả thí nghiệm thứ hai cho thấy tỷ lệ nguyên liệu và dung môi là 1:2 cho hiệu quả trích ly tối ưu cả 3 dẫn chất nêu trên

Theo Nguyễn, Quốc Duy, et al (2016) trình bày khảo sát về đề tài trích ly

polyphenol từ lá bàng Qua đó đưa ra những nội dung như: nguyên liệu, nồng

độ dung môi trích ly, nhiệt độ trích ly, thời gian trích ly và tỷ lệ dung môi Từ

đó kết luận hàm ẩm của lá bàng tươi là có gân là 67,35±0,50%, lá cắt bỏ gân là

69,24±0,54%; điều kiện tốt nhất là dung môi cho hàm lượng cao nhất ethanol 60% v/v; nhiệt độ là 300C là tốt nhất; thời gian 60 phút là tối ưu nhất; tỷ lệ 1:60 là tối ưu nhất

Theo Trần Nguyễn Phương Lan và cs (2020) Trong nghiên cứu này, tinh dầu

bưởi được trích ly bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước ở mô hình pilot Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly như tỷ lệ vỏ bưởi:nước, nhiệt độ áo dầu gia nhiệt và thời gian trích ly được khảo sát nhằm tìm ra hiệu suất thu hồi tinh dầu và hiệu suất trích ly tinh dầu tối ưu Một số nhược điểm của thiết bị trích ly được trình bày và đề xuất hướng khắc phục Hiệu suất thu hồi tinh dầu và hiệu suất trích ly tinh dầu lần lượt là 0,737% và 21,68% ở điều kiện tối ưu như tỷ lệ vỏ bưởi:nước = 1:5, nhiệt độ áo dầu gia nhiệt 170oC và thời gian trích ly 8 giờ Hiệu suất thu hồi và hiệu suất trích ly tinh dầu cho thấy thiết bị hoạt động ổn định và hiệu quả, tiết kiệm thời gian trích ly tinh dầu

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU

3.1.1 Địa điểm và thời gian thực hiện

Địa điểm: phòng thí nghiệm Công nghệ Thực Phẩm, Khu Thực hành thí nghiệm, Trường Đại học An Giang

Thời gian thực hiện: từ tháng 01/2021 đến 05/2021

3.1.2 Nguyên liệu

Nguyên liệu sử dụng là lá xoài (xoài Ba Màu) được thu hái vào lúc vào sáng sớm ở những vườn không phun xịt thuốc hóa học Lá được thu sau 35 ngày tuổi của đỉnh sinh trưởng cành, lá nguyên vẹn không xuất hiện các chấm lạ

hoặc bị tổn thương do sâu hại (Theo nghiên cứu của Ramírez et al, 2016), lá

xoài được miêu tả có màu xanh nhạt Những lá có màu xanh đậm hơn được xem là lá già

3.1.3 Hóa chất sử dụng

Thuốc thử Folin – Ciaucalteu, Merck (Đức)

Nước cất

Thuốc thử DPPH (2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl), Merck (Đức)

Sodium tungstate dihydrate (Na2WO4.H2O)

Phosphoric acid (H3PO4)

Dung dịch Na2CO3 bão hòa

NaNO2, ALCL3, Ferric chloride (FeCl3)

3.1.4 Thiết bị và dụng cụ

Cân điện tử Ohaus, model AR-240, độ chính xác 0.01g (Nhật)

Micropipet 1000 µl, Isolab (Đức)

Nhiệt kế HANNA, model S42866, độ chính xác 0.1 (Ý)

Máy so màu quang phổ hấp phụ phân tử (UV-VIS) (Nhật)

Máy đo màu (L,a,b) (Colorimeter Konica Minolta CR400)

Tủ sấy memmert

Các dụng cụ cần thiết khác trong quá trình thí nghiệm như: bình tam giác, bếp điện, bình định mức, ống đông, ống nghiệm, ống nhỏ giọt, pipet, phục vụ cho quá trình thực nghiệm

3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.2.1 Phương pháp phân tích

Các phương pháp phân tích hóa lý thực hiện tại phòng thí nghiệm được thể hiện trong bảng 2

Bảng 2: Các phương pháp phân tích hóa lý được thực hiện tại phòng thí

nghiệm được thể hiện trong bảng sau

Đánh giá cảm quan Phương pháp mô tả cho điểm (TCVN5090:1990)

Hàm lượng TPC Sử dụng phương pháp Folin-Ciocalteu

(Susu Jiang et al., 2013)

Hàm lượng chlorophyll Sử dụng phương pháp so màu phức với

3.2.3 Chuẩn bị lá xoài Ba Màu

3.2.1.1 Quy trình trích ly lá xoài Ba Màu

Hình 6: Quy trình trích ly lá xoài Ba Màu

3.2.1.2 Thuyết minh quy trình

Nguyên liệu: phải được thu hái theo yêu cầu (thu hái sau 35 ngày tuổi) Và được chọn lựa về màu sắc và khối lượng của lá, loại bỏ các lá hư hỏng nghiêm trọng do sâu bọ

Xử lý: rửa lá xoài với nước sạch sau đó để ráo giúp loại bụi bẩn bám trên bề mặt lá xoài, sau đó cắt bỏ cuốn chuẩn bị cho giai đoạn sau

Cắt nhỏ: cắt lá xoài theo chiều ngang dạng sợi có chiều rộng khoảng 1-2 cm giúp làm tăng diện tích tiếp xúc bề mặt giữa nguyên liệu và dung môi, khi đó quá trình khuếch tán các chất trong nguyên liệu ra dung môi sẽ tăng

Trích ly: lá xoài được xử lý ở các công đoạn trên sẽ được cho vào nước cất ở thời gian và nhiệt độ thích hợp để trích ly được dễ dàng hơn, nhanh hơn và hiệu xuất thu hồi cao hơn

Nguyên liệu

Trích ly

Cuốn Cắt nhỏ

Xử lý

Dịch trích ly

3.2.4 Nội dung nghiên cứu

3.2.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu/nước trong quá trình trích ly đến hàm lượng của các hợp chất sinh học có trong lá xoài Ba Màu

Chỉ tiêu theo dõi

Hiệu suất thu hồi

Hình 8: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2

Chỉ tiêu theo dõi

Hiệu suất thu hồi

nghiệm 2, khảo sát thời gian Sau quá trình trích ly, đem đi đánh giá để thu nhận các chỉ tiêu

Chỉ tiêu theo dõi

Hiệu suất thu hồi

3.2.2.4 Thí nghiệm 4: Tối ưu hóa quá trình trích ly bằng phương pháp đáp ứng bề mặt với mô hình nhiều nhân tố

Phương pháp thực hiện

Xây dựng ma trận thực nghiệm và tiến hành thí nghiệm trên cơ sở khảo sát vùng tối ưu từ các thí nghiệm đến hầm mục tiêu, sử dụng phương pháp bề mặt đáp ứng RSM (Response Surface Method) trong việc tối ưu hóa quá trình trích

ly bằng cách lập phương trình hồi quy để mô tả các thông số đầu vào tới tính chất của sản phẩm theo mô hình cấu trúc có tâm CCD (Central Composite Designs) Sau đó, quy hoạch thực nghiệm gồm 16 thí nghiệm Trong quá trình thực hiện thí nghiệm cần chú ý hai giá trị Q2 và R2, chúng cho biết mức độ tin cậy của mô hình thí nghiệm R2 là độ biến thiên thật, Q2 là độ biến thiên ảo

Tính toán hệ tống hồi quy vớ các hàm mục tiêu là hiệu suất thu hồi sản phẩm,

ha lượng TPC, TFC, tannin, DPPH, chlorophyll, xác định màu sắc L,a,b Phương trình hồi quy có dạng như sau:

Y = a0 + a1X1 + a2X2 +a3X3 + a11X12 + a22X22 + a33X32 +a12X1X2 +a13X1X3 +

a23X2X3

Trong đó, a là hệ số hồi quy X là các biến số (yếu tố ảnh hưởng), (Đào Văn Thanh, 2018)

Chỉ tiêu theo dõi

Hiệu suất thu hồi

Bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với một nhân tố D:

Nhân tố D là tỷ lệ mật ong (%) với 100ml dịch trích nước lá xoài

D1 = 10

D2 = 12

D3 = 14

Hình 10: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 5

Chỉ tiêu theo dõi

Đánh giá cảm quan: màu sắc, mùi vị, trạng thái và mức độ ưu thích của sản phẩm

Đánh giá

Nguyên liệu

Phối chế

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Lá xoài được sử dụng cho nghiên cứu (Hình 11) là lá xoài Ba Màu được thu hái tại các vườn không sử dụng thuốc trừ sâu, được loại bỏ các lá sâu hư hỏng

và được rửa sạch trước khi tiến hành thí nghiệm

Hình 11: Nguyên liệu sử dụng khoảng từ 35 đến 40 ngày tuổi

Bảng 4: Thành phần hóa học và các hợp chất có hoạt tính sinh học lá xoài

Qua bảng 4 cho thấy, dịch chiết từ lá xoài có hàm lượng thành phần hóa học

và hợp chất có hoạt tính sinh học khá cao với hàm lượng polyphenol tổng số, hàm lượng flavonoid tổng số, khả năng loại gốc tự do DPPH Bên cạnh đó hàm lượng tannin và hàm lượng vitamin C cũng tương đối cao Vì vậy để thu được sản phẩm có thành phần hóa học và hợp chất có hoạt tính sinh học cao nhất thì trong quá trình làm thí nghiệm phải lựa chọn được các điều kiện phù hợp để có thể giữ lại các hợp chất sinh học là cao nhất

4.1 ẢNH HƯỞNG TỶ LỆ NGUYÊN LIỆU/NƯỚC TRONG QUÁ TRÌNH TRÍCH LY ĐẾN HÀM LƯỢNG CỦA CÁC HỢP CHẤT SINH HỌC CÓ TRONG LÁ XOÀI BA MÀU

4.1.1 Ảnh hưởng tỷ lệ nước/nguyên liệu đến thành phần hóa học và hợp chất có hoạt tính sinh học

Quá trình hòa tan các hoạt chất sinh học vào dung môi là quá trình vật lý Khi lượng dung môi tăng, tạo cơ hội các hoạt chất sinh học tiếp xúc với dung môi dẫn đến khả năng hòa tan các hợp chất sinh học vào môi trường sẽ tăng Khi tỷ

lệ dung môi/ nguyên liệu lớn, nghĩa là sự khác biệt về nồng độ giữa dung môi

và các chất hòa tan trở nên lớn, nhiều hoạt chất sinh học có thể hòa tan nếu lượng nước được sử dụng nhiều hơn (Cacace & Mazza, 2003)

Hình 12:Ảnh hưởng tỷ lệ nước/nguyên liệu đến TPC (a), TFC (b), DPPH (c),

Tannin (d), Vitamin C (e), Chlorophyll (f)

Qua hình 12 cho thấy, ở tỷ lệ 1/10 thì dịch chiết có hàm lượng TPC, TFC, DPPH, tannin, vitamin C và chlorophyll thấp nhất Có giá trị tương ứng là 7,61±0,296 mgGAE/g, 13,198±0,689 mgQE/g, 67,895±0,898%, 16,254±0,86 mgTAE/g, 17,6±0 mg% và 0,063±0,01 µg/g Điều này có thể hiểu nếu lượng dung môi ít làm cho diện tích tiếp xúc giữa nguyên liệu và dung môi giảm dẫn đến trích ly không hoàn toàn Ngoài ra, hàm lượng của TPC, TFC và DPPH, đạt cao nhất tương ứng 9,227±0,416 mgGAE/g, 15,525±1,565 mgQE/g, 72,06±0,174% ở tỷ lệ 1/13, không có sự khác biệt ở các tỷ lệ 1/13 và 1/14 Điều này có thể được lý giải vì khi tăng tỉ lệ NL/DM dẫn đến sự chênh lệch gradient nồng độ của các chất cần chiết trong nguyên liệu với môi trường chiết nên hiệu quả chiết tăng (Gertenbach, 2001) Bên cạnh đó ở tỷ lệ 1/13 thì hàm lượng tannin, vitamin C và chlorophyll cũng có giá trị cao nhất, đạt 22,104±0,379 mgTAE/g, 22,001±0,01 mg% và 0,108±0,009 µg/g Tuy nhiên, tiếp tục tăng tỉ lệ lên từ 1/13 đến 1/14 thì hàm lượng tannin, vitamin C và chlorophyll có sự khác biệt ý nghĩa (p<0,05) và có xu hướng giảm Nếu lượng dung môi ít dẫn đến trích ly không hoàn toàn, trong khi lượng dung môi lớn hơn có thể gây ra lãng phí Và ở tỷ lệ 1/11 và 1/12 cũng có sự khác biệt và tăng dần khi tăng lượng dung môi

4.1.2 Ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu/ nước đến hiệu suất thu hồi và giá trị màu L,a,b

Hình 13: Ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu/ nước đến hiệu suất thu hồi các hoạt

chất sinh học Hiệu suất thu hồi (HSTH) phụ thuộc vào tỷ lệ nguyên liệu/nước (Hình 13) Khi tỷ lệ nước thay đổi thì hiệu suất thu hồi thay đổi Kết quả xử lý phân tích thống kê cho thấy hiệu suất trích ly có sự khác biệt có ý nghĩa giữa các tỷ lệ nước khác nhau ở mức ý nghĩa (p<0,05) Khi tỷ lệ nguyên liệu/nước ở 1/10 thì HSTH là thấp nhất (68,03±0,354%), ở tỷ lệ 1/13 thì HSTH là cao nhất