Tối ưu hóa quá trình trích ly các hợp chất có hoạt tính sinh học trong trái lêkima pouteria campechina theo phương pháp bề mặt đáp ứng

Chuyên đề “Tối ưu hóa quá trình trích ly các hợp chất có hoạt tính sinh học trong trái lê-ki-ma theo phương pháp bề mặt đáp ứng”, do sinh viên Nguyễn Thị Mỹ Linh thực hiện dưới sự hướng

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

CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

TỐI ƯU HÓA QUÁ TRÌNH TRÍCH LY

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

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

TỐI ƯU HÓA QUÁ TRÌNH TRÍCH LY

Chuyên đề “Tối ưu hóa quá trình trích ly các hợp chất có hoạt tính sinh học trong trái lê-ki-ma theo phương pháp bề mặt đáp ứng”, do sinh viên Nguyễn Thị Mỹ Linh thực hiện dưới sự hướng dẫn của ThS.Trần Xuân Hiển Tác giả

đã trình báo cáo kết quả nghiên cứu vào ngày 10 tháng 7 năm 2020

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 cán bộ khu thí nghiệm đã tận tình giúp đỡ tạo điều kiện tốt nhất cho tôi được nghiên cứu tại phòng thí nghiệm

Cố vấn học tập ThS Trịnh Thanh Duy đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập tại trường

Cảm ơn các bạn lớp DH17TP 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 tạ sâu sắc đến ba mẹ và anh chị đã động viên giúp đỡ tạo điều kiện tốt nhất cho tôi an tâm thực hiện chuyên đề tốt nghiệp Trân trọng cảm ơn!!!

An Giang, ngày 10 tháng 7 năm 2020

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Mỹ Linh

TÓM TẮT

Trái lê-ki-ma là một loại trái cây có giá trị kinh tế cao vì là nguồn tốt của chất

xơ, carbohydrates, β-carotene, protein, khoáng chất, phenolics và niacin (vitamin B3), đó đều là những thành phần chống oxy hóa cho da, hoạt động chống viêm, kháng khuẩn và kháng nấm, cần thiết cho hoạt động sống của cơ thể, giúp tăng thị lực Việc nghiên cứu trích ly các hợp chất trong thịt trái cũng đang rất được quan tâm Vì trái có nhiều ưu điểm, nên bột lê-ki-ma sẽ có giá trị cao trong ngành công nghiệp thực phẩm Điều đó đòi hỏi trong quá trình trích ly bột lê-ki-ma phải sử dụng đến những phương pháp đem lại hiểu quả cao

Với mục đích của đề tài là đạt được hiệu suất thu hồi tối đa với các hoạt chất chống oxy hóa, đồng thời sản phẩm tạo thành đạt giá trị hoạt tính sinh học như carotenoid, tannin, các hợp chất chống oxy hóa flavonoid, polyphenol và khả năng bắt gốc tự do DPPH trong trái lê-ki-ma tốt nhất Đề tài đã tiến hành khảo sát các thông số ảnh hưởng đến quá trình trích ly như nồng độ ethanol, tỷ lệ nguyên liệu/dung môi,nhiệt độ và thời gian trích ly

Qua nghiên cứu “Tối ưu hóa quá trình trích ly trái lê-ki-ma theo phương pháp

bề mặt đáp ứng”, kết quả thu nhận được với nồng độ ethanol 70,2%, tỷ lệ nguyên liệu/ethanol 1/702 g/ml, nhiệt độ 50,1oC , thời gian 45,1 phút Cụ thể, hiệu suất thu hồi đạt 95,48%, hàm lượng carotenoid 161,043 µg/g, hàm lượng tannin 73,82 mg/L, hàm lượng flavonoid tổng 7,68 mgQE/g, hàm lượng polyphenol tổng 11,34 mgGAE/g và khả năng loại gốc tự do DPPH của dịch lê-ki-ma trích ly là 98,53 %

LỜI CAM KẾT

Tôi xin cam kết đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu trong nghiên cứu này có xuất sứ rõ ràng

Sinh viên thực hiện

MỤC LỤC

Trang chấp nhận của hồi đồng i

Lời cảm tạ ii

Tóm tắt iii

Lời cam kết iv

Mục lục v

Danh sách bảng ix

Danh sách hình x

Danh mục các ký hiệu, chữ các viết tắt xii

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 cấp thiết của đề tài 2

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

2.1 Tổng quan về nguyên liệu 3

2.1.1 Nguyên liệu lê-ki-ma 3

2.1.1.1Giới thiệu về lê-ki-ma và phân bố 3

2.1.1.2 Mô tả thực vật 3

2.1.1.3 Thành phần hóa học 4

2.1.1.4 Tác dụng đôi với sức khỏe 5

2.1.1.5 Các hợp chất có hoạt chất sinh học trong quả lê-ki-ma 5

2.2 Ethanol 11

2.3 Tổng quan về quá trình trích ly 12

2.3.1 Tổng quan về quá trình chà 12

2.3.1.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chà 12

2.3.1.2 Biến đổi nguyên liệu 12

2.4 Tổng quan quá trình trích ly 12

2.4.1 Bản chất quá trình trích ly 12

2.4.2 Đặc điểm quá trình trích ly 13

2.4.3 Phương pháp trích ly 13

2.4.4 Những biến đổi của nguyên liệu sau quá trình trích ly 14

2.4.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly 14

2.5 Một số nghiên cứu trước đây 15

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17

3.1 Phương tiện nghiên cứu 17

3.1.1 Địa điểm và thời gian thực hiện 17

3.1.2 Nguyên liệu 17

3.1.3 Hóa chất sử dụng 17

3.1.4 Thiết bị và dụng cụ sử dụng 17

3.2 Phương pháp nghiên cứu 18

3.2.1 Chuẩn bị dịch lê-ki-ma 18

3.2.1.1 Quy trình trích ly dịch lê-ki-ma 18

3.2.1.2 Thuyết minh quy trình 18

3.2.2 Nội dung nghiên cứu 19

3.2.2.1 Thí nghiệm 1:Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ ethanol đến tính chất 19 3.2.2.2 Thí nghiệm 2:Khảo sát ảnh hưởng của tyr lệ đến tính chất 20

3.2.2.3 Thí nghiệm 3:Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến tính chất 21

3.2.2.4: Thí nghiệm 4:Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến tính chất 21

3.2.2.5 Thí nghiệm 5:Tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng dịch lê-ki-ma theo phương phá bề mặt đáp ứng 22

3.2.3 Phương pháp xử lý số liệu 24

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 25

4.1 Ảnh hưởng của nồng độ trích ly 25

4.1.1 Ảnh hưởng của nồng độ trích ly đến hiệu suất thu hồi 25

4.1.2 Ảnh hưởng của nồng độ trích ly đến TPC và TFC 25

4.1.3 Ảnh hưởng của nồng độ trích ly đến DPPH 26

4.1.4 Ảnh hưởng của nồng độ trích ly đến tannin 27

4.1.5 Ảnh hưởng của nồng độ trích ly đến carotene 27

4.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi trích ly 28

4.2.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi đến hiệu suất thu hồi 28

4.2.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi đếnTPC và TFC 28

4.2.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi đến DPPH 29

4.2.4 Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi đến tannin 30

4.2.5 Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi đến carotene 30

4.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly 31

4.3.1 Ảnh hưởng của nhiệt dộ trích ly đến hiệu suất thu hồi 31

4.3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến TPC và TFC 32

4.3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến DPPH 32

4.3.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến tannin 33

4.3.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến carotene 33

4.4 Ảnh hưởng của thời gian trích ly 34

4.4.1 Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến hiệu suất thu hồi 34

4.4.2 Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến TPC và TFC 35

4.4.3 Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến DPPH 35

4.4.4 Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến tannin 36

4.4.5 Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến carotene 36

4.5 Tối ưu hóa quá trình trích ly paste lê-ki-ma 37

4.5.1 Thiết lậ mô hình 37

4.5.2 Tối ưu hóa quá trình trích ly đến hiệu suất thu hồi 39

4.5.3 Tối ưu hóa quá trình trích ly đến hàm lượng TPC 40

4.5.4 Tối ưu hóa quá trình trích ly đến hàm lượng TFC 42

4.5.5 Tối ưu hóa quá trình trích ly đến DPPH 44

4.5.6 Tối ưu hóa quá trình trích ly đến tannin 46

4.5.7 Tối ưu hóa quá trình trích ly đến carotene 48

4.5.8 Tối ưu hóa quá trình trích ly đến tất cả chỉ tiêu phân tích 49

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 51

5.1 Kết luận 51

5.2 Khuyến nghị 51

TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 PHỤ CHƯƠNG pc1

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 1: Cấu tạo quả lê-ki-ma 4

Bảng 2:Giá trị dinh dưỡng của quả lê-ki-ma 5

Bảng 3: Tính chất hóa học của quả lê-ki-ma 8

Bảng 4: Thành phần polyphenolic của quả lê-ki-ma 8

Bảng 5: tổng quan về ethanol 11

Bảng 6: Thuộc tính ethanol 11

Bảng 7: Ma trận kế họach thực nghiệm 22

Bảng 8: Khoảng biến đổi các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly 37

Bảng 9: Ma trận kế hoạch thực nghiệm 38

DANH SÁCH HÌNH

Hình 1: Cấu tạo quả lê-ki-ma 4

Hình 2:Cấu trúc hóa học carotenoid quan trọng 6

Hình 3: Carotenoid 7

Hình 4: Epoxy caroteneoid 7

Hình 5: Các carotenoid mạch hở 7

Hình 6: Các carotenoid mạch vòng 7

Hình 7: Cấu trúc các flavonoid glycoside P.campehiana 9

Hình 8: Quy trình trích ly paste lê-ki-ma 19

Hình 9: Ảnh hưởng của nồng độ trích ly đến hiệu suất trích ly 25

Hình 10: Ảnh hưởng của nồng độ trích ly đến TPC và TFC 26

Hình 11: Ảnh hưởng của nồng độ trích ly đến DPPH 26

Hình 12: Ảnh hưởng của nồng độ trích ly đến tannin 27

Hình 13: Ảnh hưởng của nồng độ trích ly đến carotenoid 27

Hình 14:Ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu/ethanol đến hiệu suất thu hồi 28

Hình 15: Ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu/ethanol đến TPC và TFC 29

Hình 16: Ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu/ethanol đến DPPH 29

Hình 17: Ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu/ethanol đến tannin 30

Hình 18: Ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu/ethanol đến caroteneoid 30

Hình 19: Ảnh hưởng nhiệt độ trích ly đến hiệu suất thu hồi 31

Hình 20: Ảnh hưởng nhiệt độ trích ly đến TPC và TFC 32

Hình 21: Ảnh hưởng nhiệt độ trích ly đến DPPH 32

Hình 22: Ảnh hưởng nhiệt độ trích ly đến tannin 33

Hình 23: Ảnh hưởng nhiệt độ trích ly đến carotenoid 33

Hình 24: Ảnh hưởng thời gian trích ly đến hiệu suất thu hồi 34

Hình 25: Ảnh hưởng thời gian trích ly đến TPC và TFC 35

Hình 26: Ảnh hưởng thời gian trích ly đến DPPH 35

Hình 27: Ảnh hưởng thời gian trích ly đến tannin 36

Hình 28: Ảnh hưởng thời gian trích ly đến caroteneoid 36

Hình 29: Ảnh hưởng tương tác của các nhân tố đến hàm mục tiêu HSTH 40

Hình 30: Ảnh hưởng tương tác của các nhân tố đến hàm mục tiêu TPC 42

Hình 31: Ảnh hưởng tương tác của các nhân tố đến hàm mục tiêu TFC 43

Hình 32: Ảnh hưởng tương tác của các nhân tố đến hàm mục tiêu DPPH 45

Hình 33: Ảnh hưởng tương tác của các nhân tố đến hàm mục tiêu tannin 47

Hình 34: Ảnh hưởng tương tác của các nhân tố đến hàm mục tiêu carotene 49

Hình 35: Đồ thị bề mặt đáp ứng của contour của tất cả các nhân tố 50 Hình 36: Mẫu trước khi trích ly pc1 Hình 37: Mẫu sau khi trích ly pc2 Hình 38: Các chỉ tiêu theo dõi pc2

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Hiện nay, xã hội ngày càng phát triển nhu cầu của con người ngày càng được nâng cao, đặc biệt là lĩnh vực thực phẩm lại càng được chú trọng Con người đang có xu hướng sử dụng chủ yếu các loại thực phẩm có nguồn gốc tự nhiên

và bổ dưỡng cho sức khỏe

Trong những năm gần đây, giá trị của các loại thực phẩm được đánh giá dựa trên các thành phần, hoạt tính sinh học hay khả năng làm giảm nguy cơ mắc bệnh của chính các loại thực phẩm Thông qua các điều tra khác nhau đã phát hiện ra rằng nhiều sản phẩm thực phẩm truyền thống, chẳng hạn như trái cây, rau, đậu, ngũ cốc và những loại thực phẩm khác có chứa các thành phần có lợi cho sức khỏe Trong số các loại trái cây có thể xét đến đó là lê-ki-ma một loại trái cây cận nhiệt đới, có nguồn gốc từ các thung lũng dãy Andes của Ecuador, Peru và miền Bắc Chile (Geilfus, 1994; León, 2000) Bên cạnh đó nó cũng được tìm thấy ở các khu vực của Bolivia, Colombia và Costa Rica (Janick and Paull, 2008) Ở Việt Nam, lê-ki-ma là loại cây được trồng phổ biến, chủ yếu là

ở miền Nam (Đỗ Tất Lợi, 1977)

Lê-ki-ma là một loại trái cây giàu chất xơ, carbohydrates, protein, khoáng chất, β-carotene, phenolics và niacin (vitamin B3),… (Christina Sarich, 2014)

Do trong trái lê-ki-ma chứa nhiều thành phần dinh dưỡng và hợp chất sinh học nên trong quá trình trích ly đòi hỏi phải sử dụng đến những phương pháp đem lại hiệu quả nhất

Hiện nay, trong lĩnh vực thực phẩm các phương pháp trích ly các hoạt chất sinh học bằng cồn đã được sử dụng để thay thế phương pháp xử lý bằng hóa chất với mục đích đảm bảo sức khỏe cho người tiêu dùng Hiệu quả trích ly phụ thuộc vào nhiều điều kiện, đặc biệt là nhiệt độ, nồng độ sử dụng và thời gian trích ly (Kunamneni and Singh, 2005)

Do đó việc trích ly việc trích ly được các hợp chất có hoạt tính sinh học trong quả lê-ki-ma là rất cần thiết trong xã hội hiện đồng thời có thể sử dụng triệt để

nguồn nguyên liệu lê-ki-ma Từ những vấn đề trên, đề tài “Tối ưu hóa quá

trình chiết tách các hợp chất hoạt tính sinh học trong trái lê-ki-ma theo phương pháp bề mặt đáp ứng” được thực hiện để tìm ra các hoạt chất sinh

học có lợi cho con người

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Xác định điều kiện chiết tách tối ưu các hợp chất có hoạt tính sinh học trong trái lê-ki-ma theo phương pháp bề mặt đáp ứng

1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ dung môi đến khả năng trích ly các hoạt tính sinh học trong trái lê-ki-ma

Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ paste trên dung môi đến quá trình chiết tách các hoạt tính sinh học trong trái lê-ki-ma

Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình chiết tách các hoạt trính hợp chất sinh học trong lê-ki-ma

Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến quá trình chiết tách các hoạt tính hợp chất sinh học trong lê-ki-ma

1.4 TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI

Nâng cao giá trị thương phẩm trái lê-ki-ma

Đánh giá các đặc tính chống oxy hóa và tiêu hóa của trái lê-ki-ma

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU

2.1.1 Nguyên liệu lê-ki-ma

2.1.1.1 Giới thiệu về lê-ki-ma và phân bố

Lê-ki-ma là loại cây cận nhiệt đới có nguồn gốc từ các thung lũng dãy Andes của Ecuador, Peru và miền bắc Chile, không phổ biến rộng rãi bên ngoài khu vực xuất xứ mà chỉ được giới thiệu đến Trung Mỹ, Antilles, Philippines và Java (Geilfus, 1994; León, 2000) Ở Việt Nam, lê-ki-ma được và được trồng phổ biến ở vùng đồng bằng sông Cửu Long Nhiều nhất là vùng Phong Điền (Cần Thơ), Châu Thành, Phụng Hiệp (Hậu Giang)… Theo (USDA, 2013), trái lê-ki-ma được sắp xếp và phân lớp như sau:

Tên khoa học: Pouteria lucuma

Loài: Pouteria campecchiana

2.1.1.2 Mô tả thực vật

Cây lê-ki-ma thuộc loại thân gỗ trung bình, cây cao khoảng 6 - 15 m (đặc biệt

có cây cao hơn 20 m), tán lá rộng (Geilfus, 1994) Cành, nhánh dày và nhiều, mọc tập trung ở phần ngọn Vỏ cây màu xám đen, gân mịn và dày 4 - 5 mm Cây lê-ki-ma có tán lá tròn và dày đặc, đường kính cây khoảng 6 - 10 m (Janick and Paull, 2008), lá có hình mũi mác, nhẵn và dày, có màu xanh đậm, dài từ 5 - 15 cm Lá so le, nhưng chủ yếu tập trung thành một nhóm theo vòng xoắn ở trên đỉnh của các cành, lá hình trứng ngược

Hình 1: Cấu tạo quả lê-ki-ma

Bảng 1: Cấu tạo trái lê-ki-ma

(Nguồn: Riky & Gastón, 2006; Yahia & Guttierrez-Orozco, 2011)

Hoa lưỡng tính, ho đơn lẻ hay hợp thành nhóm 2 hay 3, mọc ra từ nách lá Hoa hình ống có màu vàng xanh, với những đài hoa có lông mịn 5 đến 7 thùy miệng to 1,25 cm đường kính và có mùi thơm nhẹ dễ chịu Trái: phát triển trong các chi nhánh non (Brack, 1999) Trái lê-ki-ma dẹt phẳng, tròn, hình trứng hoặc e-líp, có chiều dài từ 7,5 - 12 cm, rộng từ 5 - 7,5 cm Vỏ mỏng, có màu xanh lá khi chưa chín, khi chín có màu cam sáng hoặc màu vàng, vỏ dễ nứt vỡ Trái chưa chín có chứa mủ Khi chín thịt trái khô màu vàng cam, có mùi thơm ngọt và tinh bột có hương vị giống như quả bí ngô Thông thường trong một quả có 2 hạt, song có thể có 1 - 5 hạt Hạt hình tròn hoặc hình bầu dục, có màu nâu sậm bề ngoài bóng láng với một vệt trắng trên mặt phẳng ở

đầu, chứa nhiều bột (Magne Ojeda et al., 2005)

2.1.1.3 Thành phần hóa học

Lê-ki-ma là một nguồn chất xơ, khoáng chất,-carotene, phenolics và niacin tốt Khả năng chống oxy hóa của chiết xuất lucuma được tìm thấy là Catechin và epicatechin , có trong các chất chiết xuất này, có thể đóng góp vào khả năng chống oxy hóa quan sát được ( Ma, 2004 ) Một nghiên cứu gần đây cho thấy chiết xuất dung dịch nước của lucuma có nồng độ cao nhất của các

Vỏ

Hạt

Lớp màng

hợp chất phenolic (11,4 mg g -1 dw) khi so sánh với các loại trái cây Peru khác, mức cao α-glucosidase hoạt động ức chế Loại thứ hai có thể gợi ý lê-ki-

ma như một phương pháp điều trị dựa trên thực phẩm để bổ sung cho việc

quản lý bệnh tiểu đường ( Silva Pinto et al , 2009 )

Bảng 2: Giá trị dinh dưỡng của quả Lê-ki-ma (trên 100g trái cây)

“Nguồn: Ministryio de Salud, 2009”

2.1.1.4 Tác dụng đối với sức khỏe

Trong thịt trái lê-ki-ma có chứa những thành phần chống oxy hóa cực mạnh cần thiết cho hoạt động của cơ thể nên trái lê-ki-ma giúp tăng tỷ lệ hồng cầu trong máu, kích thích hoạt động của hệ thần kinh, chống trầm cảm, giảm cholesterol và triglyceride trong máu, ngăn ngừa các bệnh tim mạch và béo phì, hạn chế các cơn nhồi máu cơ tim, tăng hiệu quả của hệ miễn nhiễm và

tăng lực rất tốt (Suranat Subhadrabandhu, 2001; Chen et al., 2004; Apostolidis

et al., 2009; Dini, 2011; Đỗ Tất Lợi, 2012)

2.1.1.5 Các hợp chất có hoạt tính sinh học trong quả lê-ki-ma

Carotenoid là các sắc tố hữu cơ tự nhiên được tìm thấy trong thực vật và một

số cơ thể sinh vật quang hợp, thực vật, tảo, nấm mốc, nấm men và vi khuẩn

Là nhóm sắc tố hoàn toàn tan trong chất béo, nhóm này có từ 65 - 70 sắc tố tự nhiên, tiêu biểu là caroten, lycophyl, xanthophyl, (Trần Thị Luyến, 2006) Tất cả các carotenoid có thể được xem như là dẫn xuất của acrylic C40H56 có trung tâm là chuỗi gồm nhiều nối đôi liên hợp, do kết hợp với hydro, khử hydro, hình thành vòng, thực hiện quá trình oxy hóa tạo nên Carotenoid được tổng hợp đầu tiên là các tiền chất C5-terpenoid; isopentyl diphosphat (IPP), hợp chất này sau đó chuyển thành geranyl diphosphat (C20) Hai phân tử này kết hợp với nhau tạo thành phytoene sau đó tiếp tục khử hydro tạo thành phytofluen, zeta-caroten và neurosporen để cho ra lycopen Tiếp theo đó là sự tạo vòng, sự khử hydro và sự oxi hóa, để tạo ra các carotenoid riêng biệt thường gặp trong tự nhiên, tuy nhiên có một số ít các hợp chất được biết có sự chuyển hóa cấu trúc cuối cùng dẫn đến hình thành hàng trăm các carotenoid khác nhau Carotenoid được chia làm 2 nhóm sắc tố chính: Caroten (gồm các hợp chất hydrocacbon carotenoid) và xanthophylls (gồm các dẫn xuất caroten với nhóm chức có chứa oxy) (Tạ Đăng Khoa, 2008) Carotenoid góp phần loại trừ gốc tự do trong cơ thể người, làm giảm và làm chậm quá trình lão hóa,

bệnh tật (Nguyễn Ý Đức, 2000)

Hình 2: Cấu trúc hóa học carotenoid quan trọng (Joanna & Květoslava, 2014)

Ngoài ra, theo Delia B Rodriguez-Amaya (2001), các catrotenoid tìm thấy trong trái lê-ki-ma có cấu trúc hóa học khác nhau hoàn toàn, được thể hiện ở (Hình 3, Hình 4, Hình 5 và Hình 6)

Hình 3: Carotenoid (hydroxycarotenoid) Hình 4: Epoxycarotenoid

“ Nguồn: Delia B Rodriguez-Amaya, 2001)”

Hình 5: Các carotenoid mạch hở Hình 6: Các carotenoid mạch vòng

“Nguồn: Delia B Rodriguez-Amaya, 2001”

Chất chống oxy hóa là “chất hiện diện ở nồng độ thấp so với nồng độ cơ chất

bị oxy hóa sẽ làm trì hoãn đáng kể hoặc ức chế quá trình oxy hóa của cơ chất”

(Halliwell and Gutteridge, 2015; Shahidi et al., 1992) Thuật ngữ “phenolic”

hoặc “polyphenol” được xác định về mặt hóa học là nhóm chất sở hữu một vòng thơm mang một hoặc nhiều nhóm hydroxyl, bao gồm các dẫn xuất chức năng như este, este methyl, glycosid,… (Harborne, 1989) Chúng thường xuất hiện dưới dạng kết hợp với đường (dạng glycosid) và do đó có xu hướng hòa

tan trong nước (Croft, 1999) Polyphenol là hợp chất có rất nhiều trong thực vật và là sản phẩm trao đổi chất phong phú của thực vật Hơn 8.000 cấu trúc phenolic đã được tìm thấy, từ các phân tử đơn giản như các acid phenolic đến

các chất polymer như tanin (Chu et al., 2001) Polyphenol không hòa tan được

liên kết với các thành phần tế bào khác nhau tạo nên sức bền cơ học của thành

tế bào và đóng vai trò điều tiết trong sự tăng trưởng thực vật

(Vladimir-Knezevic et al., 2012) Polyphenol có thể được phân loại thành các nhóm khác

nhau tùy thuộc vào số lượng vòng phenol và cấu trúc liên kết giữa các vòng

(Han et al., 2007; Harish et al., 2014; Vladimir- Knezevic et al., 2012) Tùy

thuộc vào cấu trúc hóa học, được phân chia thành bốn nhóm: flavonoid, acid

phenolic, stillben và lignan (Bravo, 1998; Manach et al., 2004) Tính chất hóa

lý và thành phần polyphenolic của trái lê-ki-ma được thể hiện ở Bảng 2 và 3

Bảng 3: Tính chất hóa lý của quả lê-ki-ma

“Nguồn: Adiyaman P et al., 2016”

Bảng 4: Thành phần polyphenol của quả lê-ki-ma (mg/100gm FWB)

“Nguồn: Adiyaman P et al., 2016”

Flavonoid là một nhóm lớn phổ biến nhất trong thực phẩm và được chia thành sáu tiểu nhóm, bao gồm flavonol, flavon, isoflavone, flavone, anthocyanidin

và flavol (Manach et al., 2004) Cấu trúc của các hợp chất polyphenol quyết định cơ chế hoạt động chống oxy hóa Các flavonoid glycoside của Pouteria

campechiana được tìm thấy như taxifolin 3-O--arabinofuranoside, taxifolin 3-O--arabinopyranoside, quercetin 3-O--rhamnopyranosde,

trans-(Christine et al., 2008) (Hình 7) Các hợp chất phenolic thực vật có tác dụng

chống lại bức xạ tia cực tím hoặc ngăn chặn các tác nhân gây bệnh, ký sinh trùng và động vật ăn thịt cũng như làm tăng các sắc màu thực vật Do sự phân

bố rộng rãi, các phenolic có vai trò đối với sức khỏe của con người nên chế độ

ăn uống dinh dưỡng được chú ý trong những năm gần đây Các nhà nghiên cứu và các nhà sản xuất thực phẩm đã tập trung vào các phenolic có đặc tính chống oxy hóa mạnh trong chế độ ăn uống, các hiệu ứng đáng tin cậy của chúng trong việc phòng ngừa những chứng bệnh căng thẳng oxy hóa liên quan Theo các nghiên cứu dịch tễ học, hấp thụ các hợp chất phenolic sẽ giảm được nguy cơ mắc các bệnh tim mạch, ngăn ngừa được bệnh ung thư

(Harbone et al., 1964)

(7) Taxifolin 3-O--arabinofuranoside (8) Trans- taxifolin 3-O--arabinopyranoside (9) Quercetin 3-O--rhamnopyranoside (10) Myricetin 3-O--rhamnopyranoside or myricitrin

(11) Taxifolin 3-O-- rhamnopyranoside

Hình 7: Cấu trúc các flavonoid glycoside P Campechiana ( Christine et al., 2008)

Tannin là một nhóm các polyphenol tan trong nước có trọng lượng phân tử trung bình đến cao Tannin là các phân tử được hydroxyl hóa cao và có thể tạo thành các phức chất không hòa tan với carbohydrate, protein và enzyme tiêu hóa, do đó làm giảm khả năng tiêu hóa thức ăn Chúng cũng có thể liên kết

xenlulo và nhiều nguyên tố khoáng (Santos-Buelga và Scalbert, 2000; Bravo, 1998; Butler, 1989) 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 quan 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 Chất chát từ tanin tạo ra cảm giác khô và puckery trong miệng sau khi ăn trái cây chưa chín hoặc rượu vang đỏ Polyphenol tổng số (TPC) là những vi sinh vật tăng trưởng và hình thành khuẩn lạc trong điều kiện có sự hiện hiện của oxi phân tử Chỉ tiêu tổng

số vi khuẩn hiểu khi trong mẫu được sử dụng để đánh giá mức đó vệ sinh của thực phẩm, đánh giá chất lượng của mẫu về mặt vi sinh vật, nguy cơ hư hỏng thời gian bảo quản sản phẩm và mức độ vệ sinh trong quá trình chế biến, bảo quản sản phẩm Tannin là tổng hợp polyphenol trong khi có một vai trò trong một trong những thứ khác nhau tanic và axit gallic, rát búp và trong, đức và nam tính và lá Tannin (và tannin thủy phân) là các ester của đường và polyol đối với các loại axit phenolic Trọng lượng phân tử từ 500 đến hơn 20.000 dalton Tannis tan trong nước tạo dung dịch keo nhưng độ hòa tan của chúng phụ thuộc vào môi trường polymer hóa Tan được trong cồn và aceton Tannin phản ứng với sắt chloride và tủa với muối kim loại nặng, gelatin Tannin có thể tạo phức với protein, tinh bột, cellulose, muối khoáng Tính chất của tannin thủy phân: bị thủy phân trong môi trường acid nhę, kiểm nhẹ nước nóng hay enzyme (tannase) tạo thành carbohydrate và acid phenolic Tính chất của tannin ngưng tụ (proanthocyanidin): tannin pyrocatechic khó tạn trong nước hơn tannin pyrogallic và còn được gọi là flobatanin do dễ tạo thành chất mảu độ tannin hay flobaphen dưới tác dụng của acid hoặc enzyme Tác dụng của tannin: do khả năng tạo tủa với protein nên có tác dụng chữa tiêu chảy cũng như tác dụng chống chày máu của các thuốc có hàm lượng tannin cao Tannin có thể kết tùa với kim loại nặng và alkaloid nên thường được dùng để chữa ngộ độc kim loại và alkaloid Tác dụng ức chế sinh ung thư của tannin chủ Cơ chế ức chế phần này phụ thuộc vào loại chất sinh ung thư Tannin ở nồng độ cao ức chế hoạt động của các enzyme nhưng ở nồng độ thấp chúng thường kích thích hoạt tính các enzyme Tannin tham gia vào quá trình trao đổi chất và các quá trình oxy hóa khử trong cây Tannin có tác dụng kháng khuẩn nên có tác dụng bảo vệ cây Các hợp chất tannin có tác dụng giảm dau tại chỗ do làm giảm tác dụng của đầu dây thần kinh trung ương (ức chế và diệt

vi khuẩn); cầm máu do tác dụng làm se hệ mao mạch; có tác dụng chữa trĩ, viêm miệng và họng Tannin, đặc biệt là tannin thủy phân được có hoạt tính sinh học thấp theo đường uống do có khả năng tạo phức với protein nên có độ

tan thấp trong chất béo Tannin thủy phân được tồn tại hầu như trong ruột ở độ

pH trung tính và kiểm hơn là pH acid, mức độ thủy phân hầu như phụ thuộc hoàn toàn vào hệ vi sinh vật trong ruột Acid gallic và epigallic có tác dụng độc đối với gan Sử dụng tannin với liều cao trong thời gian dài có thể gây tổn thương cho gan (Đái Duy Ban, 2008; Nguyễn Thượng Dong, 2006) IC50 là một giá trị dùng để đánh giá khả năng ức chế mạnh hoặc yếu của mẫu khảo sát được định nghĩa là nồng độ của mẫu mà tại đó nó có thể ức chế 50% gốc tự

do hoặc tế bào, hoặc enzyme, mẫu có hoạt tính càng cao thì giá trị IC50 càng thấp (Nguyễn Minh Cẩm Tiên và cs, 2016)

2.2 ETHANOL

Ethanol còn được biết đến như là rượu etylic, ancol etylic, rượu ngũ cốc hay cồn, là một hợp chất hữu cơ nằm trong dãy đồng đẳng của ancol, dễ cháy, không màu, là một trong các rượu thông thường có trong thành phần của đồ uống chứa cồn Trong cách nói dân dã, thông thường nó được nhắc đến một cách đơn giản là rượu Etanol là một ancol mạch hở, công thức hóa học của nó là C2H6O hay C2H5OH Một công thức thay thế khác là CH3-CH2-

OH thể hiện cacbon ở nhóm metyl (CH3–) liên kết với carbon ở nhóm metylen (–CH2–), nhóm này lại liên kết với oxy của nhóm hydroxyl (–OH) Nó là đồng phân nhóm chức của dimetyl ete Etanol thường được viết tắt là EtOH, sử dụng cách ký hiệu hoá học thường dùng đại diện cho nhóm etyl (C2H5) là Et

Bảng 5: Tổng quan về Ethanol

“Nguồn: Ethanol” Encyclopedia of chemical technology 1991.”

Bảng 6: Thuộc tính của Ethanol

2.3 TỔNG QUAN QUÁ TRÌNH TRÍCH LY

2.3.1 Tổng quan về quá trình chà

Mục đích: Nhằm thu nhận nguyên liệu dạng nhuyễn, để thuận lợi cho quá trình trích ly Gần như tất cả nguyên liệu trước khi chà đều phải làm nhỏ, để dễ chà, tăng tỉ lệ thu hồi (Giáo trình công nghệ chế biến rau quả, Đặng Thị Yến) Chà

là quá trình tiếp xúc nhiều nhất giữa nguyên liệu và thiết bị Vì vậy, khả năng sản phẩm bị oxi hóa làm biến màu là rất cao Cũng như xảy ra phản ứng hóa học giữa các thành phần hóa học của nguyên liệu (tannin, olyphenol, vitamin), với các ion kim loại của thiết bị làm thay đỏi màu, giảm chất lượng sản phẩm

Để hạn chế những tác động này, có thể sử dụng chất chống oxh tác động như vitamin C, acid ascorbic, chà trong môi trường khí trơ, sử dụng thiết bị bằng inox.(Đặng Thị Yến, 2008)

2.3.1.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất chà

Tính chất nguyên liệu: hiệu suất và năng suất chất lượng chà phụ thuộc vào nhiều yếu tố trong đó có độ mềm của của nguyên liệu là yếu tố quyết định đáng kể tới năng suất chà Nguyên liệu càng mềm thì năng suất chà càng cao (Lê Việt Mẫn) Các yếu tố bên ngoài: vận tốc chà tăng thì năng suất chà tăng

và ngược lại Góc nghiêng giữa thiết bị nguyên liệu chà cần điều chỉnh phù hợp

2.3.1.2 Biến đổi nguyên liệu

Nhiệt độ tăng nhẹ do ma sát

Giảm khối lượng, tăng độ mịn Phần thịt quả giảm kích thước tương ứng với

lỗ rây sử dụng, chuyển thành dạng nhuyễn Puree đồng nhất, loại bỏ hạt Dịch bào thoát ra dễ bị chuyển hóa và vi sinh vật tấn công Trong quá trình chà, thịt quả tiếp xúc nhiều với không khí, có thể xảy ra các phản ứng oxy hóa làm biển màu nguyên liệu

Giải phóng các enzyme oxy hóa khử (catalase, dehydrogenase, ) enzyme thủy phân (pectinesterase, polymethylgalacturonase, )

Enzyme ascorbinoxydase xúc tác quá trình oxy hóa acid ascorbic thành dạng khử hidro

2.4 TỔNG QUAN QUÁ TRÌNH TRÍCH LY

2.4.1 Bản chất 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 Đông lực của

quá trình trích ly là sựu chênh lệch nồng độ của cấu tử ở trong nguyên liệu và

ở trong dung môi

Bản chất của quá trình trích ly là sự chiết rút chất hòa tan có trong nguyên liệu bằn một chất hòa tan khác (gọi là dung môi) nhờ quá trình khuếch tán giữa các chất có nồng khác nhau (Trịnh Văn Dũng, 2003)

Trích ly chất hòa tan trong chất hỏng khác gọi là trích ly lỏng-lỏng

Trích ly chất hòa tan trong chất rắn gọi là trích ly rắn-lỏng

2.4.2 Đặc điểm của quá trình trích ly

Quá trình trích ly được tiến hành bằng cách cho nguyên liêu tiếp xúc với dung môi thích hợp Quá trình hòa tan các hất trong nguyên liệu vào dung môi xảy

ra cho đến khi đạt sự cân bằng về nồng độ của dịch trích ly giữa các lớp bên trong và các lớp mặt ngoài của nguyên liệu

Quá trình này được thực hiện nhờ sự khuếch tán Sự khuếch tán này ban đầu diễn ra nhanh sau đó chậm dần và ngừng lại khi đạt sự cân bằng về nồng độ

Có sự thay đổi về cấu trúc và một số thành phần hóa học của nguyên liệu trong suốt quá trình trích ly Về cấu trúc, chủ yếu là sự thay đổi về cấu trúc bên ngoài nguyên liệu có hiện tượng trương nở, các liên kết của các thành phần cấu tạo tế bào yếu đi Về thành phần hóa học, một số chất bị biến đổi nhờ

sự biến tính của protein (Trịnh Văn Dũng, 2003)

2.4.3 Phương pháp trích ly

Lựa chọn phương pháp trích ly, các hợp chất bao gồm các công việc: chọn dung môi, cách trích ly và thiết bị trích ly Dung môi dùng để trích ly các hợp chất ra khỏi nguyên liệu thực vật rất đa dạng và thay đổi tùy theo đặc điểm của nguyên liệu và bản chất của chất cần nghiên cứu Cơ sở để lựa chọn dung môi trích ly là nhờ vào tính phân cực của hợp chất chứa trong thực vật và của dung môi, nhiệt độ bay hơi và tính độc đối với thực phẩm, dược phẩm Trong công nghiệp, tiêu chuẩn để chọn dung môi trích ly là: dung môi rẻ tiền, dễ tìm, không gây độc đối với người thao tác, không tạo hỗn hợp nổ với không khí, có tính hòa tan chọn lọc, không có tác dụng hóa học với cấu tử của dịch trích lỵ, không tác dụng hóa học hay phá hủy thiết bị trích ly, không bị biến đổi thành phần khi bảo quản, dung môi phải dễ tách ra khỏi sản phẩm sau khi trích ly mà không để lại mùi vị lạ và không gây độc cho sản phẩm Ở quy mô phòng thí nghiệm, tiêu chuẩn để lựa chọn dung môi là tính chọn lọc tiêu chuẩn và tính tan Tuy nhiên, những nhân tố khác như tính độc, khả năng thu hồi vấn phải được xem xét (Trịnh Văn Dũng, 2003)

2.4.4 Những biến đối của nguyên liệu sau quá trình trích ly

Biến đổi hóa li: Biến đổi hóa lí được coi là biến đổi quan trọng nhất trong quá trình trích ly Đó là sự hòa tan của các cấu tử và nguyên liệu (pha rắn) vào dung môi (pha lỏng) Tùy theo tính chọn lọc của dung môi mà thành phàn và hàm lượng 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 thê xảy ra những biến đổi về pha khác như sự bay hơi, sự kết tủa,

Biến đổi vật lí: Sự khuếch tán là biến đổi vt lý 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 vufgn 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 sựu khuếch tán là do sự chênh lệch nồng độ

Biến đổi hóa học: Trong quá trình trích ly có thể xaey ra các phản ứng hóa học giữa các cấu tử trong nguyên liệu Tốc độ các phản ứng hóa học sẽ gia tăng

khi chúng ta thực hiện quá trình trích ly ở nhiêt độ cao

Biến đổi hóa sinh và sinh học: Khi sử dụng dung môi là cồn và thực hiện quá

trình trích ly ở nhiệt độ 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 chát có nguồn gôc từ 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 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

2.4.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly gồm: kích thước nguyên liệu, tỷ lệ khối lượng giữa nguyên liệu và dung môi, nhiệt độ trích ly, nồng độ dung môi trích ly,thời gian trích ly, tốc độ của dòng dung môi, áp suất (Lê Văn Việt Mẫn, 2006)

Loại dung môi sử dụng để trích ly ảnh hưởng đến khả năng hòa tan của chất cần trích ly vào dung môi và khả năng hòa tan của tạp chất pH của dịch trích quyết định khả năng hòa tan các chất hòa tan và ảnh hưởng đến khả năng hòa tan của các chất bị thủy phân Nhiệt độ cao làm tăng khả năng hòa tan của các

chất vào dung môi do nhiệt độ cao làm giảm độ nhớt, tăng hệ số khuếch tán Tuy nhiên, nhiệt độ cao sẽ làm phân hủy chất cần trích ly (Trịnh Văn Dũng,

2003)

2.5 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU TRƯỚC ĐÂY

Theo Trần Thị Thùy Linh và cộng sự (2014) nghiên cứu ảnh hưởng của các

yếu tố đến quá trình trích ly các hoạt chất sinh học từ cây thuốc dòi (Pouzolzia

zeylanica l Benn) Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng các yếu tố tác động như

biện pháp xử lý nguyên liệu, phương pháp khuấy trộn, tỷ lệ nguyên liệu/ nước, thời gian, nhiệt độ và pH trích ly đều ảnh hưởng đến quá trình trích ly các hợp chất có giá trị sinh học từ cây thuốc dòi Trong các yếu tố trên, pH và phương pháp xử lý khuấy trộn ảnh hưởng quan trọng đến hiệu suất trích ly Hiệu suất thu hồi các hoạt chất sinh học cao khi thực hiện trích ly ở tỷ lệ nguyên liệu và nước là 1/15, thực hiện khuấy trộn và cắt khúc nguyên liệu Ngoài ra, khả năng trích ly các hoạt chất thu được cao nhất khi kết hợp ở nhiệt độ 90o

C, pH

4 và trong khoảng thời gian 20-24 phút

Theo Nguyễn Thị Ngọc Thúy và cộng sự (2018) nghiên cứu ảnh hưởng của dung môi và ph đến quá trình trích ly các hợp chất có khả năng kháng oxy hóa

từ tía tô (Perilla frutescens) Kết quả nghiên cứu này tìm ra loại dung môi, tỷ

lệ nguyên liệu/dung môi và giá trị pH thích hợp nhằm trích ly các hợp chất polyphenol và flavonoids, tạo ra dịch chiết có thể sử dụng trực tiếp hoặc tạo tiền đề cho các nghiên cứu ứng dụng hợp chất kháng oxy hóa từ tía tô vào các sản phẩm thực phẩm, không những góp phần làm đa dạng hóa các sản phẩm từ tía tô màcòn nâng cao giá trị của chúng đối với sức khỏe con người

Jae Kyeom Kim , Ho-Jeong Lim and Mi-So Kim,(2016) Phương pháp bề mặt đáp ứng Tối ưu hóa các điều kiện chiết xuất của các sản phẩm phụ công nghiệp, Bánh hạt giống Camellia Điều kiện tối ưu là 33,84 phút, 75,24% và 75,82 ° C về thời gian, nồng độ ethanol và nhiệt độ Hơn nữa, chúng tôi đã chứng minh rằng hàm lượng axit hữu cơ chính bị ảnh hưởng đáng kể bởi các điều kiện chiết xuất, điều này có thể giải thích mức độ khác nhau của tiềm năng bảo vệ giữa các phân số 4 Siêu âm Ext Chiết xuất dung môi được hỗ trợ của carotenoids từ hạt cải dầu: Tối ưu hóa bằng phương pháp phản ứng bề mặt, bởi Phong Vĩ, Quạt Kai và cộng sự, (2015) Nghiên cứu đã so sánh sản lượng của carotenoids bằng cách sử dụng năm dung môi khác nhau: acetone, ether dầu khí, metanol, chloroform và ether / acetone dầu mỏ (v/v = 1/1), và thấy rằng sản lượng cao nhất có thể đạt được dưới ether / acetone dầu mỏ (v/v

= 1/1) Phương pháp thống kê kết quả thí nghiệm phân tử giai đoạn cho thấy nhiệt độ, thời gian chiết, tỷ lệ chất lỏng với vật liệu, thời gian và công suất

siêu âm có thể ảnh hưởng đáng kể đến năng suất caroten RSM cho phép phát triển một mô hình đa thức để tối ưu hóa các tham số trong quá trình trích xuất carotene.Các R2 giá trị 0,9353 cho thấy sự phù hợp tốt của mô hình với dữ liệu thử nghiệm và mô hình dự đoán chính xác điểm chiết xuất caroten tối đa Các thông số tối ưu được xác định ở nhiệt độ 49,6C, tỷ lệ chất lỏng và vật liệu là 41,4 mL / g, thời gian 48,5 phút và công suất siêu âm là 252,9 W và năng suất

17 caroten tối đa được dự đoán là 0,1570 mg / g, rất gần với giá trị thí nghiệm 0,1577 ± 0,0014 mg / g Do năng suất cao, so với các vi sinh vật đã đề cập ở trên, bữa ăn có hạt cải dầu là một nguồn thay thế đầy hứa hẹn cho việc chiết xuất caroten

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 1/2020 đến tháng 7/2020

3.1.2 Nguyên liệu

Nguyên liệu sử dụng là trái lê-ki-ma đạt độ chín thu hoạch (sau 3 tháng từ khi

ra hoa), có màu vàng tươi, có khối lượng từ 220g - 250g Lê-ki-ma đảm bảo còn tươi nguyên, chín đều, không bị dập nát, không bị sâu hại

3.1.3 Hóa chất sử dụng

Thuốc thử Folin- Ciaucalteu, Merck (Đức) ;

Ethanol (C2H5OH), độ tinh khiết  99%, Merck (Đức);

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

Sodium tungstate dihydrate (Na2WO4.H2O)

Phosphoric acid (H3PO4);

Dung dịch đệm phosphate;

Dung dịch đệm acetone; hexane

Dung dịch Na2CO3 bão hòa;

Kali ferricyanide (K3[Fe(CN)6]);

Nhiệt kế HANNA, model S42866, độ chính xác 0,1 (Ý);

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

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

3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.2.1 Chuẩn bị dịch lê-ki-ma

3.2.1.1 Quy trình trích ly dịch lê-ki-ma (hình 8)

3.2.1.2 Thuyết minh quy trình

Tách hạt: loai bỏ các hạt bên trong nhằm giúp cho qua trình chà được thực hiện dễ dàng hơn

Tách hạt: loai bỏ các hạt bên trong nhằm giúp cho qua trình chà được thực hiện dễ dàng hơn

Mục đích chà: Nhằm thu nhận nguyên liệu dạng nhuyễn, để thuận lợi cho quá trình trích ly Gần như tất cả nguyên liệu trước khi chà đều phải làm nhỏ, để

dễ chà, tăng tỉ lệ thu hồi (Giáo trình công nghệ chế biến rau quả, Đặng Thị Yến)

Sau khi thu được hỗn hợp paste lê-ki-ma Đem đi phân tích ly với nồng độ, tỷ

lệ paste/nong độ, nhiệt độ và thời gian được cố định với các thông số khác nhau Sau đó đem đi phân tích với các chỉ tiêu theo dõi

Hiệu suất thu hồi sản phẩm

Hình 8 : Quy trình trích ly paste lê-ki-ma 3.2.2 Nội dung nghiên cứu

3.2.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ ethanol đến tính chất dịch lê-ki-ma

Nhiệt độ (oC)

Paste lê-ki-ma được đem đi trích ly với ethanol, với tỷ lệ nguyên liệu/ethanol 1/5, nhiệt độ 350C trong 35 phút Sau quá trình trích ly, đem đi đánh giá để thu nhận các chỉ tiêu

c) Bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với một nhân tố khảo sát là nồng độ ethanol: 40, 50, 60, 70, 80 và 90%

d) Chỉ tiêu theo dõi

Hiệu suất thu hồi sản phẩm

Paste lê-ki-ma được đem đi trích ly nồng độ ethanol tối ưu kết quả thí nghiệm

1, nhiệt độ 350C trong 35 phút với tỷ lệ nguyên liệu/ethanol khảo sát Sau quá trình trích ly, đem đi đánh gía để thu nhận các chỉ tiêu

c) Bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với một nhân tố khảo sát tỷ lệ nguyên liệu/ethanol trích ly: 1/5, 1/6, 1/7, 1/8, 1/9 và 1/10 g/mL

d) Chỉ tiêu theo dõi

Hiệu suất thu hồi sản phẩm

Hàm lượng carotenoid

Hàm lượng tannin

Hàm lượng polyphenol tổng số (TPC)

Hàm lượng flavonoid tổng số (TFC)

b) Tiến hành

Paste lê-ki-ma được đem đi trích ly nồng độ ethanol tối ưu kết quả thí nghiệm

1, tỷ lệ nguyên liệu/ethanol tối ưu ở thí nghiệm 2, trong thời gian 35 phút, với nhiệt độ trích ly theo bố trí thí nghiệm Sau quá trình trích ly, đem đi đánh gái

để thu nhận các chỉ tiêu

c) Bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm bố trí hoàn toàn ngẫy nhiên với một nhân tố khảo sát nhiệt độ: 35,

40, 45, 50, 55 và 600C

d) Chỉ tiêu theo dõi

Hiệu suất thu hồi sản phẩm

b) Tiến hành

Paste lê-ki-ma được đem đi trích ly nồng độ ethanol, tỷ lệ nguyên liệu/ethanol, thời gian tối ưu kết quả thí nghiệm 1, 2 và 3 Với thời gian trích ly theo bố trí thí nghiệm Sau quá trình trích ly, đem đi đánh gái để thu nhận các chỉ tiêu c) Bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm bố trí hoàn toàn ngẫy nhiên với một nhân tố khảo sát thời gian :

35, 40, 45, 50, 55 và 60 phút

d) Chỉ tiêu theo dõi

Hiệu suất thu hồi sản phẩm

Bảng 7: Ma trận kế hoạch thực nghiệm

STT Nồng độ

ethanol

Tỷ lệ nguyên liệu/dung môi

Nhiệt độ ( 0 C)

Thời gian (phút)

Y= a0 + a1X1 + a2X2 + a3X3 + a4X4 + a1a2X1X2 + a1a3X1X3 + a1a4X1X4 +

a2a3X2X3 + a2a4X2X4 + a3a4X3X4 + a1X12 + a2X22 + a3X32 + a4X42

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

b) Chỉ tiêu theo dõi

Hiệu suất thu hồi sản phẩm

3.2.3 Phương pháp phân tích và xử lý số liệu

Xử lý số liệu và đánh giá sự khác biệt có ý nghĩa giữa các nghiệm thức thông qua phân tích phương sai ANOVA nhắm kiểm định độ tin cậy với độ tin cậy 95% của các kết quả trong thí nghiệm và kiểm định LSD (α=0,05) trên phần mèm Statgraphics phiên bản XV

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ TRÍCH LY ĐẾN HIỆU SUẤT TRÍCH LY VÀ CÁC HỢP CHẤT SINH HỌC TRONG THỊT TRÁI LÊ- KI-MA

Trong thí nghiệm này, trích ly lê-ki-ma bằng ethanol với các nồng độ khác nhau 40, 50, 60, 70, 80 và 90% với tỉ lệ nguyên liệu/paste lê-ki-ma = 1/5 trong thời gian 35 phút nhiệt độ 350C

4.1.1 Ảnh hưởng của nồng độ trích ly đến hiệu suất trích ly

Hình 9 : Ảnh hưởng nồng độ trích ly đến hiệu suất trích ly

Qua hình 9 cho thấy, nồng độ dung môi trích ly có ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi Nồng độ càng cao thì hiệu suất thu hồi càng nhiều Khi nồng độ tăng

từ 40 đến 70%, hiệu suất thu hồi cũng tăng theo (từ 75,03 lên 83,97%) và có

sự khác biệt giữa các nồng độ (p<0,05) Tuy nhiên ở nồng độ 70 lên 90% thì hiệu suất thu hồi không có sự khác biệt thống kê

4.1.2 Ảnh hưởng của nồng độ trích ly đến TPC và TFC

Theo Phạm Kim Quyên và cs (2016), chỉ ra rằng ảnh hưởng của nồng độ đến

hàm lượng polyphenol và khả năng chống oxy hóa được nghiên cứu Kết quả cho thấy khi tăng nồng độ methanol từ 0 lên 50% thì hàm lượng polyphenol tổng số tăng từ 18,9 đến 31,61 mg GAE/g dịch chiết Tuy nhiên, khi tiếp tục tăng nồng độ methanol từ 50 đến 100% thì hàm lượng giảm xuống (P<0,05) Ảnh hưởng của nồng độ ethanol đến hàm lượng TPC và TFC được nghiên cứu Kết quả cho thấy khi tăng nồng độ từ 40 lên 70 thì hàm lượng TPC(A) tăng từ 8,38 (mgGAE/g) đến 10,01 (mgGAE/g) TFC (B) từ 5,45 (mgQE/g)

đến 6,55 (mgQE/g) và có sự khác biệt giữa các nồng độ (p<0,05) Tuy nhiên ở nồng độ 70 lên 90% thì hàm lượng TC,TFC thu được không có sự khác biệt thống kê

Hình 10: Ảnh hưởng nồng độ trích ly tới TPC (A) và TFC (B)

4.1.3 Ảnh hưởng của nồng độ trích ly đến DPPH

Hình 11: Ảnh hưởng nồng độ trích ly tới DPPH

Theo Hồ Bá Vương và cs (2015), khả năng khử gốc tự do DPPH của dịch

chiết lá ổi phụ thuộc vào nồng độ hay nói cách khác khi nồng độ tăng thì khả năng khử gốc tự do DPPH tăng Ảnh hưởng của nồng độ ethanol đến hàm lượng DPPH được nghiên cứu Qua hình 11 cho thấy nồng độ dung môi trích

ly có ảnh hưởng đến hàm lượng Nồng độ càng cao thì hiệu suất thu hồi càng nhiều Kết quả cho thấy khi tăng nồng độ từ 40 lên 70% thì hàm lượng DPPH tăng từ 67,96% đến 77,05% và có sự khác biệt giữa các nồng độ (p<0,05) Tuy