28 Trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh Evaluating the extraction of oil and sugars from spent coffee grounds Hanh M Ho2, Ha L N Tran2, Truc T T Tran2, Anh T V Nguyen1, & Ly T P Trinh1,2,3∗ 1Researc[.]
28 Trường Đại học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh Evaluating the extraction of oil and sugars from spent coffee grounds Hanh M Ho2 , Ha L N Tran2 , Truc T T Tran2 , Anh T V Nguyen1 , & Ly T P Trinh1,2,3∗ Research Institute for Biotechnology and Environment, Nong Lam University, Ho Chi Minh City, Vietnam Department of Biotechnology, Nong Lam University, Ho Chi Minh City, Vietnam Khai Minh Technology Group, Ho Chi Minh City, Vietnam ARTICLE INFO ABSTRACT Research Paper About six million tons of spent coffee grounds are discharged into the environment every year Spent coffee grounds contain many useful components such as polysaccharides, protein, and bioactive compounds This research aimed to exploit the important products such as coffee oil, sugar and phenolic compounds from spent coffee grounds, contributing to improve the economic efficiency of the coffee industry and reducing the environmental pollution Coffee oil was extracted using four different methods including maceration, Soxhlet, ultrasonic-assisted and microwave-assisted extraction The solid residue from the oil extraction process was hydrolyzed by Cellulast and Viscozyme enzyme Monosaccharides, total phenolic content, and antioxidant activity in the hydrolysate were measured and evaluated The results showed that ultrasonic-assisted extraction gave the highest yield of coffee oil of 9.64%; the coffee oil had a density of 0.94 kg/L; the acid value of 7.80 mg KOH/g; saponification value of 16.33 mg KOH/g and ester value of 8.57 mg KOH/g The highest enzymatic hydrolysis yield was obtained by using 2% Viscozyme within 24 h The spent coffee ground hydrolysate contained 2016.4 mg/L reducing sugars including 464.2 mg/L mannose; 947.1 mg/L glucose and 256.3 mg/L galactose; 401.70 mg/L total phenolic content and showed the antioxidant activity of 564.3 mg/L ascorbic acid equivalent This study demonstrated a feasible process to obtain 96 kg of coffee oil, 48 kg of sugar and 10 kg of phenolic compounds from ton of dry spent coffee grounds Received: January 09, 2022 Revised: February 25, 2022 Accepted: February 27, 2022 Keywords Bioactive compounds Coffee oil Enzymatic hydrolysis Mannose Spent coffee grounds ∗ Corresponding author Trinh Thi Phi Ly Email: phily@hcmuaf.edu.vn Cited as: Ho, H M., Tran, H L N., Tran, T T T., Nguyen A T V., & Trinh, L T P (2022) Evaluating the extraction of oil and sugars from spent coffee grounds The Journal of Agriculture and Development 21(1), 28-39 Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển 21(1) www.jad.hcmuaf.edu.vn 29 Trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh Nghiên cứu chiết dầu thu nhận đường từ bã cà phê Hồ Mỹ Hạnh2 , Trần Lê Nhật Hạ2 , Trần Thị Thanh Trúc2 , Nguyễn Thị Vân Anh1 & Trịnh Thị Phi Ly1,2,3∗ Viện Nghiên Cứu Công Nghệ Sinh học Môi Trường, Trường Đại Học Nơng Lâm TP.HCM, TP Hồ Chí Minh Khoa Khoa Học Sinh Học, Trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM, TP Hồ Chí Minh Cơng Ty Cổ Phần Tập Đồn Cơng Nghệ Khai Minh, TP Hồ Chí Minh THƠNG TIN BÀI BÁO TĨM TẮT Bài báo khoa học Mỗi năm có khoảng triệu bã cà phê thải môi trường Bã cà phê chứa nhiều thành phần có giá trị polysaccharide, protein hợp chất phenolic chưa sử dụng hợp lý Mục đích nghiên cứu khai thác sản phẩm có giá trị dầu đường có hoạt tính sinh học từ bã cà phê, góp phần nâng cao hiệu kinh tế ngành công nghiệp cà phê đồng thời góp phần giải vấn đề ô nhiễm môi trường Dầu cà phê chiết bốn phương pháp khác bao gồm ngâm chiết tĩnh, Soxhlet, sử dụng sóng siêu âm chiết xuất có hỗ trợ vi sóng Phần bã sau tách dầu tiếp tục thủy phân enzyme Cellulast Viscozyme Dịch thủy phân phân tích thành phần đường đơn, hợp chất phenolic tổng số đánh giá hoạt tính chống oxy hóa Kết cho thấy, phương pháp sử dụng sóng siêu âm cho hàm lượng dầu cao 9,64%; dầu cà phê có tỷ trọng 0,94 kg/L; số acid 7,80 mg KOH/g; số xà phòng hóa 16,33 mg KOH/g số este 8,57 mg KOH/g Hiệu suất thủy phân cao xử lý bã cà phê với 2% Viscozyme sau 24 Dịch thủy phân bã cà phê chứa 2016,4 mg/L đường khử bao gồm 464,2 mg/L mannose; 947,1 mg/L glucose 256,3 mg/L galactose; 401,7 mg/L phenolic tổng số hoạt tính chống oxy hóa tương đương 564,3 mg/L vitamin C Kết nghiên cứu cho thấy, thu nhận 96 kg dầu cà phê, 48 kg đường 10 kg hợp chất phenolic từ bã cà phê khô Ngày nhận: 09/01/2022 Ngày chỉnh sửa: 25/02/2022 Ngày chấp nhận: 27/02/2022 Từ khóa Bã cà phê Dầu cà phê Đường mannose Hợp chất phenolic Thủy phân cà phê ∗ Tác giả liên hệ Trịnh Thị Phi Ly Email: phily@hcmuaf.edu.vn cây, phân bón làm chất đốt Một lượng lớn bã cà phê không xử lý gây ô nhiễm môi Cà phê mặt hàng giao dịch trường nghiêm trọng nhiều thứ hai giới sau dầu mỏ Theo Cruz & ctv (2012), bã cà phê chứa từ loại đồ uống phổ biến sau nước Theo ước tính đến 16% hàm lượng dầu Dầu cà phê thường dùng Tổ chức Cà phê Quốc tế (ico.org), giai mĩ phẩm, có tác dụng ngăn ngừa lão hóa đoạn 2019 - 2020 toàn giới tiêu thụ 169,34 da chuyển hóa thành diesel sinh học triệu bao cà phê (1 bao có trọng lượng tương Dầu cà phê chứa acid béo, caffein hợp đương 60 kg) Theo ước tính, cà phê nhân chất phenolic (Chai & ctv., 2021), có khả tạo 650 kg chất thải kg cà phê dùng khử mùi, lọc khơng khí diệt khuẩn hiệu cho sản xuất cà phê hịa tan thải kg chất quả; giúp tinh thần thư giãn, tỉnh táo, phù thải ướt (Mata & ctv., 2018) Do đó, tổng lượng hợp cho khơng gian phịng làm việc xe Bã bã thải lên tới triệu giai đoạn 2019 cà phê cấu tạo từ thành phần - 2020 Riêng Việt Nam, thị trường tiêu thụ hemicellulose (39,1%), cellulose (12,4%) lignin nội địa đạt 200.000 cà phê/năm thải (23,9%) (Mussatto & ctv., 2011) Polysaccharide khoảng 120.000 bã cà phê Ở Việt Nam, bã bã cà phê chủ yếu galactomannan aracà phê thường dùng để làm giá thể trồng binogalactan, hai thành phần nghiên Đặt Vấn Đề www.jad.hcmuaf.edu.vn Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển 21(1) 30 cứu thủy phân để tạo đường cho trình lên men sản xuất bioethanol thu nhận mannose để bổ sung vào thực phẩm, đồ uống thuốc điều trị bệnh (Rocha & ctv., 2014; Hu & ctv., 2016; Woldesenbet & ctv., 2016) Một số nghiên cứu chiết dầu cà phê để sản xuất dầu diesel sinh học, phần bã lại sau chiết dầu chiếm 85-93% khối lượng bã ban đầu chủ yếu chứa polysaccharides mà chưa khai thác sử dụng (Cruz & ctv., 2012) Phần bã thải môi trường gây ô nhiễm nghiêm trọng không xử lý Polysaccharide bã cà phê thủy phân thành đường đơn mannose, galactose glucose acid enzyme Quá trình thủy phân acid sinh sản phẩm phân hủy khơng mong muốn khó ứng dụng vào thực phẩm Thủy phân enzyme phương pháp thân thiện với mơi trường, an tồn, khơng có sản phẩm phụ ứng dụng rộng rãi ngành thực phẩm Dịch thủy phân bã cà phê chứa chủ yếu đường mannose, glucose galactose Mannose đường có lượng thấp glucose saccharose nên sử dụng rộng rãi thực phẩm công nghiệp phụ gia thực phẩm Ngồi ra, mannose chứng minh có nhiều lợi ích với sức khỏe với hệ thống miễn dịch, bệnh đái tháo đường, bệnh đường ruột nhiễm trùng đường tiết niệu Mannose nguyên liệu ban đầu để tổng hợp chất kích thích miễn dịch (immunostimulator), chất chống khối u (anti-tumor agent), vitamin D-mannitol (Wu & ctv., 2019) Việc tổng hợp mannose hóa học chiết xuất từ thực vật không đáp ứng nhu cầu sử dụng cơng nghiệp Ngồi ra, bã cà phê chứa caffeine 0,007 - 0,5%, hợp chất polyphenol 8,8 - 14,4 mg GA/g (Cruz & ctv., 2012; Rochín-Medina & ctv., 2018; Seo & Park, 2019) Polyphenol có mặt dầu dịch thủy phân từ bã cà phê Hợp chất biết đến nhóm chất có khả chống oxy hóa, kháng viêm, kháng vi khuẩn nấm Trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh Vật Liệu Phương Pháp Nghiên Cứu 2.1 Vật liệu Bã cà phê pha máy thu từ số cửa hàng pha chế chế biến cà phê địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh từ tháng 10/2020 - 12/2021 Tất mẫu bã sấy khô 50◦ C bảo quản kín Enzyme Cellulast (700 EGU/g) Viscozyme (100 FBG/g) cung cấp Novozyme; loại thuốc thử 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH), 3,5- Dinitrosalicylic acid (DNS), Anthrone, Folin-Ciocalteu Merck; dung môi nhexane hóa chất cần thiết khác 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Xác định tiêu hóa lí bã cà phê Mẫu bã cà phê sau sấy khơ xác định tiêu hóa lí bao gồm độ ẩm, độ tro, hàm lượng protein thô theo tiêu chuẩn TCVN 10788:2015, TCVN 8124:2009/ISO 2171 : 2007, TCVN 10791:2015 Thành phần carbohydrate bã cà phê xác định phương pháp sắc ký lỏng cao áp (HPLC Agilent 1200 Infinity II) theo qui trình Sluiter & ctv (2012) 2.2.2 Các phương pháp ly trích dầu từ bã cà phê Dầu cà phê chiết xuất bốn phương pháp: Phương pháp Soxhlet (SOX) thực với tỉ lệ 1:20 (w/v) đun 60◦ C Phương pháp chiết xuất siêu âm (UAE) tiến hành khảo sát ảnh hưởng thời gian chiết (15, 30 45 phút), nhiệt độ (30◦ C, 40◦ C 50◦ C) với tỉ lệ nguyên liệu/dung môi 1:5 (w/v) Phương pháp chiết xuất có hỗ trợ vi sóng (MAE) bố trí khảo sát ảnh hưởng nhiệt Trong nghiên cứu này, tiến hành chiết độ (60◦ C, 70◦ C 80◦ C) thời gian chiết xuất dầu phương pháp khác nhằm tìm (20, 30 40 phút).Tỉ lệ nguyên liệu/dung môi kiếm phương pháp có khả triển khai 1:3 (w/v) qui mơ lớn Ngồi ra, phần bã cà phê lại Tất mẫu dầu thu cách lọc qua sau chiết dầu sử dụng để thủy phân thành giấy lọc có chứa Na2 SO4 loại bỏ dung mơi loại đường có giá trị Việc nghiên cứu phát máy cô quay chân không (Heidolph) triển sản phẩm từ bã cà phê ◦ 50 C, 330 mbar Hàm lượng dầu tính giúp tăng thêm giá trị kinh tế cho ngành công mẫu khô kiệt theo công thức sau: nghiệp cà phê, cải thiện thu nhập cho người nông dân, mà cịn giảm thiểu nhiễm mơi trường Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển 21(1) www.jad.hcmuaf.edu.vn 31 Trường Đại học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh 2.2.5 Xác định nồng độ đường khử dịch thủy phân Trong đó: m1 (g): tổng khối lượng bình cầu dầu sau sấy khơ m0 (g): khối lượng bình cầu ban đầu m (g): khối lượng mẫu cà phê sử dụng w (%): độ ẩm mẫu 2.2.3 Xác định tiêu hóa lí dầu bã cà phê Đường khử giải phóng từ q trình thủy phân xác định dựa phản ứng màu đường khử với thuốc thử 3,5-Dinitrosalicylic acid (DNS) (Nguyen & ctv., 2019) Phản ứng tiến hành cách cho mL dịch thủy phân pha loãng kết hợp với mL DNS Hỗn hợp cho phản ứng cách đun nước sôi phút hạ nhiệt nhanh nước lạnh để dừng phản ứng Sau mẫu nguội hồn tồn thêm mL nước cất, lắc đo độ hấp thu bước sóng 505 nm Glucose sử dụng làm chất chuẩn, dãy nồng độ gồm 100, 200, 300, 400, 500 mg/L Xây dựng đồ thị chuẩn biểu diễn mối tương quan nồng độ độ hấp thu Đo độ hấp thu mẫu thử để xác định lượng đường khử tương ứng mẫu Các tiêu hóa lí dầu cà phê cần xác định gồm tỷ trọng, số acid (AV), số xà phịng hóa (SV) số este hóa Tỷ trọng dầu cà phê xác định theo TCVN 6117:2010/ISO 6883 : 2007, xác định AV theo TCVN 6127:2010 TCVN 6126:2015/ISO 3457:2013 áp dụng cho 2.2.6 Khảo sát thành phần dịch thủy phân bã cà SV Chỉ số este tính hiệu SV AV phê 2.2.4 Thủy phân bã cà phê enzyme Bã cà phê sau chiết dầu sấy khô thủy phân enzyme Cellulast (700 EGU/g) Viscozyme (100 FBG/g) Bảng thể ba nghiệm thức bố trí với loại enzyme khác gồm Cellulast (NT1), Viscozyme (NT2), Cellulast kết hợp với Viscozyme (NT3) nghiệm thức không sử dụng enzyme dùng làm đối chứng (NT0) Tỉ lệ enzyme/cơ chất 2% Thủy phân bã cà phê theo qui trình Nguyen & ctv (2019) Sử dụng g mẫu chiết dầu kết hợp với 25 mL dung dịch đệm sodium citrate 0,05 M có pH 4,8 - 5,0; sau thêm enzyme vào nghiệm thức Quá trình thủy phân thực 50◦ C bể lắc ổn nhiệt Julabo với thời gian 24 Quá trình thủy phân theo dõi cách định lượng đường khử thời điểm 0; 3; 6; 9; 12 24 Bảng Bố trí nghiệm thức thủy phân bã cà phê Tỉ lệ enzyme: chất (%v/w) Tên nghiệm thức Cellulast Viscozyme NT0 0 NT1 NT2 NT3 1 www.jad.hcmuaf.edu.vn Các loại đường mannose, galactose glucose dịch thủy phân xác định kỹ thuật sắc ký lỏng cao áp (Agilent 1200 Infinity II) Cột Rezex RPM- Monosaccharide Pb+2 (8%) có kích thước 100 x 7.8 mm ổn định 40◦ C Đầu dò chiết suất (RI) gia nhiệt 80◦ C Pha động nước với tốc độ dòng 0,2 mL/phút Phenolic tổng số dịch thủy phân xác định phương pháp quang phổ hấp thu phân tử sau cho mẫu phản ứng màu với thuốc thử Folin – ciocalteu (Trinh & ctv., 2018) Tiến hành định lượng phenolic tổng số cách cho 100 µL mẫu thử phản ứng với 100 µL Folin-Ciocalteu ủ phút; sau thêm 300 µL Na2 CO3 20% nước để đạt thể tích mL Để mẫu phòng tối 60 phút đo độ hấp thu máy quang phổ UV-Vis bước sóng 760 nm Xây dựng đồ thị chuẩn biểu diễn mối liên hệ nồng độ chất chuẩn độ hấp thu tương ứng Chất chuẩn sử dụng gallic acid (GA) nồng độ 50 ppm, 100 ppm, 150 ppm, 200 ppm 250 ppm Kết nồng độ phenolic tổng số biểu diễn dạng mg gallic acid/L Khả chống oxy hóa dịch thủy phân đánh giá phương pháp bắt gốc tự DPPH với chất chuẩn ascorbic acid (AA) Tiến hành phản ứng cách cho mL DPPH (OD=1,1±0,02) vào mL dịch thủy phân pha loãng Hỗn hợp ủ tối nhiệt độ phịng Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển 21(1) 32 20 phút, sau đo độ hấp thu bước sóng 517 nm máy UV-Vis Ascorbic acid (AA) sử dụng làm chất chuẩn nồng độ 100, 200, 300, 500 1000 ppm Kết biểu diễn khả chống oxy hóa dịch thủy phân lượng ascorbic acid tương đương (mg AA/L) (Trinh & ctv., 2018) Trường Đại học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh 3.2 Hiệu suất chiết dầu từ bã cà phê phương pháp khác Trong nghiên cứu sử dụng ba phương pháp khác để chiết dầu gồm phương pháp Soxhlet, phương pháp chiết xuất sóng siêu âm (UAE) chiết xuất hỗ trợ vi sóng (MAE) Chiết dầu Soxhlet phương 2.3 Xử lý số liệu pháp phổ biến, dễ thực hiện, không cần đầu tư nhiều trang thiết bị thời gian thường kéo Tất thí nghiệm lặp lại lần Số liệu dài Các phương pháp chiết xuất đại thường xử lý phần mềm Minitab 16 biểu có hiệu cao rút ngắn thời gian, tốn diễn dạng trung bình ± SD nhiều chi phí đầu tư trang thiết bị Trong nghiên cứu sử dụng phương pháp Soxhlet Kết Quả Thảo Luận làm phương pháp đối chứng nên không khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến hiệu chiết dầu mà 3.1 Các tiêu hóa lí bã cà phê sử dụng điều kiện tối ưu nghiên cứu trước (Hibbert & ctv., 2019) 60◦ C Chúng Các tiêu hóa lý xác định bã cà tơi tiến hành chiết dầu phương pháp phê bao gồm độ ẩm, độ tro, hàm lượng Nitơ tổng, Soxhlet đến hàm lượng dầu khơng có protein thơ thành phần carbohydrate khác biệt có ý nghĩa thống kê với hàm lượng dầu Vì chọn thời gian Bảng Các tiêu hóa lý tối ưu để chiết dầu phương pháp Soxhlet mẫu bã cà phê Nghiên cứu chiết xuất dầu cà phê tập trung vào Chỉ tiêu Hàm lượng (%) phương pháp đại, có hiệu thời gian ngắn đồng thời giảm thiểu lượng dung môi Độ ẩm 11,03 ± 0,03 sử dụng Độ tro 1,92 ± 0,02 Nitơ 2,29 ± 0,03 3.2.1 Ảnh hưởng phương pháp UAE đến hiệu Protein 14,34 ± 0,14 suất chiết dầu Glucose 9,09 ± 0,54 Galactose 11,79 ± 0,78 Chiết xuất sóng siêu âm phương pháp Mannose 30,39 ± 1,69 đại, cho hiệu cao, thực qui mô lớn Thời gian nhiệt độ hai yếu Kết thể Bảng cho thấy bã tố ảnh hưởng đến hiệu trình chiết cà phê có 50% carbohydrate đường xuất Ở thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng thời mannose thành phần chiếm 30,39%, tiếp gian đến hàm lượng dầu cho thấy hàm lượng dầu theo galactose (11,79%) glucose (9,09%) Bã tăng từ 8,84 đến 9,64% kéo dài thời gian chiết cà phê chứa lượng lớn protein (14,34%), có từ 15 đến 30 phút Tuy nhiên hàm lượng dầu tăng thể xử lý để bổ sung dinh dưỡng cho động không đáng kể từ 9,64% đến 9,67% kéo dài vật nuôi Độ tro đại diện cho tổng hàm lượng thời gian chiết đến 45 phút, hàm lượng dầu thu chất khống có ngun liệu chiếm nhận 30 45 phút khơng có khác biệt có ý 1,92% Hàm lượng tro protein quan tâm nghĩa mặt thống kê Chúng chọn thời gian sử dụng chất thải hữu làm phân bón chiết dầu 30 phút cho thí nghiệm thực vật Hiện bã cà phê xử lý để làm Nhiệt độ yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến q phân bón hữa nhiều nơng trại Các tiêu trình chiết xuất Kết cho thấy, nhiệt độ tăng hóa lý thành phần bã cà phê nghiên cứu hiệu suất chiết dầu tăng lên, tương đồng với báo cáo trước 8,82% 30◦ C; 9,64% 40◦ C 9,67% 50◦ C (Cruz & ctv., 2014; Osorio-Arias & ctv., 2019; (Hình 1) Passos & ctv., 2019) Ngồi bã cà phê cịn chứa Tuy nhiên, hàm lượng dầu chiết 40◦ C 50◦ C dầu hợp chất phenolic mà khảo khơng có khác biệt có ý nghĩa mặt thống kê sát thí nghiệm Điều kiện tối ưu để chiết dầu nghiên cứu 40◦ C 30 phút Hàm lượng dầu cà Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển 21(1) www.jad.hcmuaf.edu.vn 33 Trường Đại học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh phê dao động khoảng rộng từ – 16% tùy vào nguồn nguyên liệu phương pháp chiết xuất (Cruz & ctv., 2012) Chúng tiến hành chiết dầu cà phê 11 mẫu khác thu thập địa bàn TP.HCM phương pháp UAE, kết cho thấy hàm lượng dầu dao động từ 7,5% đến 13,6% Có thể thấy nguồn nguyên liệu ảnh hưởng nhiều đến hàm lượng dầu (Al-Hammanre & ctv., 2012; Jenkins & ctv., 2014) Rocha & ctv (2014) chiết dầu cà phê Arabica UAE 60◦ C 45 phút thu 12% dầu gian ngắn so với phương pháp khác Tuy nhiên, dung môi dùng để chiết dầu nghiên cứu n-hexan không phân cực nên phương pháp MAE khơng phù hợp để chiết dầu Chúng thử nghiệm thay đổi dung môi chiết ethanol, kết cho thấy hàm lượng dầu tăng đáng kể, ethanol dung môi phân cực hòa tan nhiều hợp chất khác bã cà phê polyphenol melanoidin làm cho dầu cà phê có màu nâu đậm đặc sánh so với dầu chiết n-hexan Một số nghiên cứu báo cáo hàm lượng dầu cà phê chiết MAE cao từ 11,5% - 15,1% (Obruca & ctv., 2014; Hibbert & ctv., 2019) Có thể nguồn nguyên liệu khác yếu tố dẫn đến đến hàm lượng dầu có khác biệt đáng kể nghiên cứu Hình Ảnh hưởng nhiệt độ thời gian đến hiệu suất chiết dầu UAE Các chữ khác biểu thị khác biệt có ý nghĩa mặt thống kê (P < 0,05) 3.2.2 Ảnh hưởng phương pháp MAE đến hiệu suất chiết dầu Chiết xuất hỗ trợ vi sóng phương pháp chiết đại, có hiệu cao chiết xuất hợp chất tự nhiên thực thời gian ngắn Thí nghiệm chiết dầu cà phê MAE bố trí khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ (tại 60◦ C, 70◦ C 80◦ C) thời gian (trong 20, 30 40 phút) Thời gian chiết xuất 30 phút sử dụng cố định thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ Kết cho thấy, hàm lượng dầu đạt giá trị cao 6,81% chiết xuất 80◦ C có khác biệt ý nghĩa mặt thống kê (P < 0,05) so chiết xuất 60◦ C 70◦ C (Hình 2) Nhiệt độ chiết xuất 80◦ C tiếp tục sử dụng để khảo sát ảnh hưởng thời gian lên hiệu suất chiết dầu Hàm lượng dầu đạt giá trị cao sau 30 phút với hiệu suất 6,81%, có khác biệt có ý nghĩa với thí nghiệm khác (P < 0,05) Do đó, điều kiện chiết xuất tối ưu cho phương pháp MAE lựa chọn chiết xuất 80◦ C 30 phút Trong phương pháp MAE, nhiệt gia tăng nhanh chóng nhờ tương tác lưỡng cực dung mơi phân cực, làm tăng hiệu q trình trích ly thời www.jad.hcmuaf.edu.vn Hình Ảnh hưởng nhiệt độ thời gian tới hiệu suất chiết dầu MAE Các chữ khác biểu thị khác biệt có ý nghĩa mặt thống kê (P < 0,05) 3.2.3 Hiệu chiết dầu phương pháp Kết chiết dầu phương pháp UAE, MAE SOX thực phân tích ANOVA phần mềm Minitab 16 Từ Hình 3, thấy phương pháp chiết UAE SOX có hiệu suất cao vượt trội (cao 9,64% 9,18%) so với phương pháp MAE (6,81%) Hiệu suất dầu chiết phương pháp UAE cao có khác biệt có ý nghĩa mặt thống kê so với phương pháp lại Kết tương tự nghiên cứu Goh & ctv (2020), hàm lượng dầu cà phê đạt giá trị cao chiết phương pháp UAE 30 phút, phương pháp SOX SOX phương pháp chiết dầu sử dụng phổ biến nhất, có hiệu tốn nhiều thời gian, dung môi lượng UAE Thời gian chiết dầu phương pháp SOX số nghiên cứu lên đến với tỉ lệ mẫu:dung môi 1:15 1:25 (Efthymiopoulos & ctv., 2017; Hanif & ctv., Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển 21(1) 34 2019) Trong chiết dầu UAE thực 15 - 45 phút với tỉ lệ mẫu:dung môi thấp 1:3 - 1:5 (Rocha & ctv., 2014) Do đó, chọn phương pháp UAE để chiết dầu cho thí nghiệm Trường Đại học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh 7,80; 16,33 8,57 mg KOH/g; 7,59; 17,20 9,70 mg KOH/g dầu chiết SOX Các số dầu thu nhận từ hai phương pháp khơng có khác biệt có ý nghĩa thống kê Chỉ số acid nghiên cứu tương đương với báo cáo Al-Hamamre & ctv (2012), AV dầu chiết phương pháp Soxhlet 7,3 mg KOH/g Các số dầu chiết từ bã cà phê báo cáo dao động khoảng rộng, phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu, cách xử lý nguyên liệu phương pháp chiết xuất Theo nghiên cứu Hanif & ctv (2019), số AV SV 44,47 mg KOH/g 176,40 mg KOH/g cao nhiều so với số dầu cà phê nghiên cứu này, tác giả thu thập nguyên liệu từ nhà máy chế biến cà phê hòa tan, cà phê xử lý nước ◦ Hình Hàm lượng dầu cà phê từ phương nóng nhiệt độ cao 160 – 180 C áp suất 14 16 bar Trong đó, chúng tơi sử dụng bã cà pháp chiết khác Các chữ khác biểu thị khác biệt có ý nghĩa phê thu thập cửa hàng pha chế nên cà phê mặt thống kê (P < 0,05) thường xử lý nhiệt độ áp suất thấp Nhiệt độ xử lý nguyên liệu cao nhiệt độ trình chiết dầu cao thường làm tăng 3.3 Các tiêu hóa lí dầu cà phê số acid Chỉ số AS nghiên cứu thấp so với nhiều công bố trước chứng tỏ dầu Dầu cà phê chiết hai phương pháp bền có chất lượng cao Chỉ số SV nghiên có hiệu UAE SOX xác cứu thấp so với kết khác định tiêu hóa lý Tỷ trọng dầu tính diện acid béo mạch dài hay theo đơn vị kg/L, đơn vị thể cho khối triacylglycerol có khối lượng phân tử lớn (Bart & lượng dầu lít thể tích Các tiêu ctv., 2010; Hanif & ctv., 2019) lại gồm số acid (AV), số xà phòng (SV) số este số đại diện cho chất 3.4 Ảnh hưởng enzyme đến trình lượng dầu Chỉ số acid số mg KOH cần để trung thủy phân hòa gốc acid béo tự g dầu Chỉ số AV cao có nghĩa hàm lượng acid béo tự Bã cà phê sau chiết dầu chứa chủ yếu dầu cao, nhiên acid béo dễ polysaccharide thủy phân enzyme bị oxy hóa dẫn đến suy giảm chất lượng Kết cho thấy, nồng độ đường khử tăng dầu không bảo quản tốt (Istiningrum & ctv., 2017) Dầu có số AV thấp nghiệm thức (Hình 4) Ở NT0 khơng có bổ sung bền chất lượng cao Bảng thể enzyme, sau 24 thủy phân nồng độ đường số dầu cà phê chiết dung môi n-hexan tăng lên không đáng kể (từ 129,9 mg/L lên 304,2 phương pháp SOX UAE Tỷ trọng mg/L); NT1 có bổ sung enzyme Cellulast 2% dầu bã cà phê chiết UAE 0,94 kg/L cao hiệu suất thủy phân tăng lên rõ 12 so với SOX (0,84 kg/L), điều đầu, cao gấp 1,8 lần so với đối giải thích dựa khối lượng phân tử chất chứng thời điểm 24 Ở NT2, béo chứa dầu, khối lượng phân tử lớn thấy Viscozyme mang lại hiệu suất thủy phân làm tỷ trọng dầu cao Phương pháp Soxhlet chiết cao, nồng độ đường khử tăng nhanh dầu thời gian dài (4 giờ), UAE đầu đạt 2000 mg/L, gấp 6,6 lần nghiệm tiến hành 30 phút, thời gian chiết dầu thức đối chứng (giai đoạn sau tăng không đáng kéo dài làm cho triglycerid bị phân hủy thành kể) NT3 sử dụng kết hợp loại enzyme Cellulast acid béo có khối lượng phân tử nhỏ (Bart & Viscozyme cho hiệu thủy phân ctv., 2010; Hanif & ctv., 2019) Dầu chiết tốt, đạt cao khoảng 1200 mg/L UAE có số AV, SV số este 24 giờ, gấp gần lần nghiệm thức đối chứng Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển 21(1) www.jad.hcmuaf.edu.vn ... (SV) số este hóa Tỷ trọng dầu cà phê xác định theo TCVN 611 7:2 010 /ISO 6883 : 2007, xác định AV theo TCVN 612 7:2 010 TCVN 612 6:2 015 /ISO 3457:2 013 áp dụng cho 2.2.6 Khảo sát thành phần dịch thủy phân... mẫu:dung môi 1: 15 1: 25 (Efthymiopoulos & ctv., 2 017 ; Hanif & ctv., Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển 21( 1) 34 2 019 ) Trong chiết dầu UAE thực 15 - 45 phút với tỉ lệ mẫu:dung môi thấp 1: 3 - 1: 5 (Rocha... dung môi Độ ẩm 11 ,03 ± 0,03 sử dụng Độ tro 1, 92 ± 0,02 Nitơ 2,29 ± 0,03 3.2 .1 Ảnh hưởng phương pháp UAE đến hiệu Protein 14 ,34 ± 0 ,14 suất chiết dầu Glucose 9,09 ± 0,54 Galactose 11 ,79 ± 0,78 Chiết