Đang tải... (xem toàn văn)
Trong nghiên cứu này, các phương pháp sấy, phương pháp chiết tách, vi bao và điều kiện bảo quản đã được nghiên cứu nhằm tăng hiệu suất thu hồi và hạn chế sự phân hủy của carotenoid từ [r]
(1)Fibromyalgia and Chronic Pain NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG PHÁP SẤY, TÁCH CHIẾT CAROTENOID VÀ BẢO QUẢN BẰNG VI BAO CAROTENOID TỪ VỎ QUẢ GẤC
Hoàng Văn Chuyển1,2*, Hồ Thị Hảo1, Nguyễn H Minh2 1Khoa Nông Lâm nghiệp, Đại học Tây Nguyên; 2Trường Môi trường Khoa học sống, Đại học Newcastle, Australia *Liên hệ e-mail: vanchuyen.hoang@uon.edu.au TÓM TẮT
Gấc (Momordica cochinchinensis Spreng.) chứa hàm lượng carotenoid cao Đây hợp chất có lợi cho sức khỏe hỗ trợ điều trị số loại bệnh Hiện nay, màng gấc chế biến thành nhiều loại sản phẩm để ứng dụng thực phẩm, dược phẩm mỹ phẩm Tuy nhiên, vỏ gấc lại bị loại bỏ có chứa hàm lượng cao carotenoid Trong nghiên cứu này, phương pháp sấy phương pháp chiết tách khác khảo sát nhằm hạn chế phân hủy tăng hiệu suất thu hồi carotenoid từ vỏ gấc Quá trình vi bao carotenoid hỗn hợp protein gôm arabic nghiên cứu nhằm giảm phân hủy carotenoid thời gian bảo quản Kết cho thấy phương pháp sấy không khí nóng (80oC, giờ) có thời gian ngắn thu vỏ gấc khơ có hàm lượng carotenoid cao Trong phương pháp chiết tách, phương pháp sử dụng dung mơi ethyl acetate kết hợp sóng siêu âm (250 W, 80 phút) có hiệu suất chiết tách cao Việc sử dụng màng bao protein gôm arabic kết hợp với sấy phun cho hiệu vi bao tốt với carotenoid làm giảm đáng kể phân hủy carotenoid trình bảo quản so với sản phẩm không vi bao
Từ khoá: vỏ gấc, carotenoid, sấy, tách chiết, vi bao, bảo quản
Nhận bài: 14/03/2019 Hoàn thành phản biện: 28/03/2019 Chấp nhận bài: 31/03/2019
1 MỞ ĐẦU
(2)Vì carotenoid hợp chất dễ bị phân hủy yếu tố nhiệt độ, ánh sáng oxy nên có nhiều phương pháp sấy khác nghiên cứu nhằm giảm thiểu phân hủy carotenoid ngun liệu sấy khơng khí nóng, sấy chân không, sấy thăng hoa hay sấy bơm nhiệt (Caparino cs., 2012; Siriamornpun cs., 2012) Các phương pháp chiết tách sử dụng nhiệt độ thấp sử dụng yếu tố hỗ trợ sóng vi ba, sóng siêu âm nhằm rút ngắn thời gian tách chiết ứng dụng để tránh làm phân hủy tăng hiệu suất thu hồi carotenoid (Wijngaard cs., 2012) Đối với việc bảo quản carotenoid, bảo quản nhiệt độ thấp dùng loại bao gói kín tránh tiếp xúc với oxy ánh sáng gần cơng nghệ vi bao carotenoid loại màng bao sinh học khác chứng tỏ hiệu tốt việc ngăn chặn phân hủy hợp chất trình bảo quản (Kha cs., 2015)
Dựa minh chứng hàm lượng đáng kể carotenoids vỏ gấc, nghiên cứu thực để xác định phương pháp phù hợp để làm khô vỏ gấc, chiết tách carotenoid phương pháp vi bao carotenoid thu
2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Nội dung
Nghiên cứu phương pháp sấy khác để tìm phương pháp tốt làm giảm phân hủy carotenoid vỏ gấc khô
Nghiên cứu sử dụng dung môi phù hợp phương pháp tách chiết phù hợp để thu hồi tối đa carotenoid từ vỏ gấc
Vi bao carotenoid nhằm hạn chế phân hủy carotenoid trình bảo quản 2.2 Nguyên vật liệu
Các loại dung môi acetone, ethanol, hexane, methanol ethyl acetate mua từ công ty Merck Millipore (Bayswater, VIC, Australia) Các chất chuẩn beta-carotene, ABTS (2, 2'-azino-bis (3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid) diammonium) mua từ công ty Sigma-Aldrich (Castle Hill, NSW, Australia)
Quả gấc thu hoạch giai đoạn chín hồn tồn (vỏ có màu đỏ hồn tồn) từ nơng trại bang New South Wales (NSW), Australia, sau vỏ gấc tách riêng sấy khơ, nghiền, sàng để thu hạt có kích thước 0,25 - 0,5 mm trộn thành lô đồng Vỏ gấc sấy khô bảo quản túi kín hút chân khơng tủ đơng -18oCtrước
khi chiết xuất
2.3 Phương pháp thiết kế thí nghiệm
- Các phương pháp sấy
Sấy khơng khí nóng: Các mẫu vỏ gấc sấy khơ lị sấy khơng khí nóng (CDWF 24, Labec Laboratory Equipment, Marrickville, NSW, Australia) nhiệt độ 80oC
Sấy chân không: Các mẫu vỏ gấc sấy khô điều kiện chân khơng (20 ± KPa) lị sấy chân khơng (VORD-460-D, NSW, Australia) nhiệt độ 50oC
(3)Fibromyalgia and Chronic Pain Sấy thăng hoa: Các mẫu vỏ gấc làm đơng lạnh hồn tồn tủ đông (Aurora FR393, Westinghouse Electric Corp, Sydney, NSW, Australia) -18oC, cân khay
sấy sau sấy khơ trong máy sấy thăng hoa FD3 (Rietschle Thomas Australia Pty Ltd., Seven Hills, NSW, Australia)
- Chiết xuất với dung môi khác
Các thí nghiệm bước đầu với tỷ lệ dung môi nguyên liệu khác cho thấy hiệu suất chiết tách carotenoid từ vỏ gấc cao tỷ lệ dung môi/nguyên liệu 1/80 (g/mL) Do vậy, để nghiên cứu ảnh hưởng dung môi đến hiệu suất thu hồi carotenoid, 01 gram vỏ gấc khô chiết xuất 80 mL dung môi hữu cơ: hexane, acetone, ethyl acetate ethanol cốc có khuấy từ nhiệt độ 20oC 150 phút Hỗn hợp chiết sau
lọc giấy lọc có lỗ lọc kích thước 0,45 µm để thu dịch chiết dùng cho phân tích tổng hàm lượng carotenoid hoạt tính chống oxy hóa
- Chiết xuất với phương pháp khác
Các điều kiện chiết tách phù hợp cho việc tách chiết sử dụng hỗ trợ sóng vi ba sóng siêu âm xác định thơng qua thí nghiệm khảo sát ban đầu Thơng số chi tiết phương pháp chiết tách trình bày
- Chiết xuất có hỗ trợ sóng vi ba
Mỗi 01 gram vỏ gấc khô chiết xuất với 80 ml ethyl acetate bình nón nút sợi thủy tinh Việc chiết xuất thực lị vi sóng (Sharp Carousel, Abeno-ku, Osaka, Nhật Bản) đặt tủ hút Lị vi sóng vận hành 360 W theo chế độ gián đoạn với 30 giây gia nhiệt 30 giây nghỉ để tránh làm nóng hỗn hợp chiết Sau thời gian chiết tách 25 phút (khi nhiệt độ dịch chiết đạt tới 60oC, pha lỏng tách lọc giấy
lọc cellulose 0,45 µm) để xác định tổng hàm lượng carotenoid khả chống oxy hóa
- Chiết xuất có hỗ trợ sóng siêu âm
Mỗi 01 gram vỏ gấc khô chiết xuất với 80 mL ethyl acetate bình nón nút sợi thủy tinh đặt bể siêu âm (Soniclean 1000HD, Soniclean Pty Ltd, Thebarton, SA, Australia) để chiết xuất carotenoids Việc chiết xuất thực 20oC
với mức công suất 250 W thời gian 80 phút Pha lỏng sau tách lọc giấy lọc cellulose 0,45 μm để phân tích tiêu
- Vi bao bảo quản bột vi bao carotenoids
Vật liệu dùng làm màng vi bao hỗn hợp gồm whey protein cô đặc gôm arabic với tỷ lệ 7: (w/w) đồng hóa máy đồng hóa Silverson L4RT (J L Lennard Pty Ltd., Silverwater, NSW, Australia) với tốc độ 5.000 vòng/phút 10 phút Dầu chứa carotenoid thu từ vỏ gấc sau nhỏ giọt vào dung dịch màng vi bao để tạo thành nhũ tương
Nhũ tương chứa dầu giàu carotenoid từ vỏ gấc dung dịch màng bao sấy khô máy sấy phun B-290 (Buchi Australia, Noble Park, VIC, Australia) Bột sau làm nguội bình hút ẩm để đến nhiệt độ phịng
Ở thí nghiệm bảo quản bột vi bao, 05 gram bột nạp vào đĩa petri đường kính 50 mm (ThermoFisher, Scoresby, VIC, Australia) Các đĩa petri chứa bột sau bảo quản phịng lạnh 5oC phòng điều hòa 20oC tháng Các đĩa petri chứa
(4)2.4 Phương pháp phân tích tiêu
- Xác định tổng hàm lượng carotenoid
Độ hấp thụ 450nm dịch chiết từ vỏ gấc dung dịch chuẩn xác định máy quang phổ Cary 50 Bio UV-Visible (Varian Australia Pty Ltd., Mulgrave, VIC, Australia) Tổng hàm lượng carotenoid dịch chiết xuất biểu thị mg beta-carotene tương đương/100 g chất khô (CK) dựa đường cong tiêu chuẩn beta-beta-carotene
- Xác định hoạt tính chống oxy hóa
Hoạt tính chống oxy hóa ABTS chiết xuất vỏ gấc thực dựa phương pháp mô tả Thaipong cs (2016) Dung dịch gốc ABTS (7,4 mM) dung dịch gốc kali sunphat (2,6 mM) trộn với tỷ lệ : để phản ứng 12 - 16 phòng tối Dung dịch làm việc ABTS sau tạo cách pha lỗng dung dịch phản ứng với metanol để thu độ hấp thụ 1,1 ± 0,02 734 nm 2,85 mL dung dịch ABTS 0,15 mL dịch chiết từ vỏ gấc 0,15 mL dung dịch Trolox tiêu chuẩn trộn ống nghiệm để phản ứng trong phòng tối Độ hấp phụ dung dịch phản ứng sau xác định 734 nm máy đo quang phổ Hoạt tính chống oxy hóa ABTS dịch chiết vỏ gấc biểu thị dạng tương đương Trollox (TE) dựa đường cong chuẩn chất chuẩn Trolox
2.5 Phân tích thống kê
Tất thí nghiệm lặp lại ba lần kết biểu thị giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn Ý nghĩa thống kê xác định cách sử dụng phân tích phương sai (ANOVA) phép so sánh LSD sử dụng để so sánh giá trị trung bình mức ý nghĩa p < 0,05
3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Ảnh hưởng phương pháp sấy
Trong trình sấy, vỏ gấc xác định độ ẩm sau 01 trình sấy kết thúc độ ẩm giảm không đáng kể Thời gian sấy cần thiết để sấy vỏ gấc khác phương pháp sấy Sấy khô với máy sấy bơm nhiệt máy sấy thăng hoa nhiều thời gian (20 h), sấy khơng khí nóng ngắn (4 h) Độ ẩm mẫu vỏ khô dao động từ 2,25% đến 6,18% (Bảng 1).Các phương pháp sấy thăng hoa sấy khơng khí nóng tạo vỏ gấc có độ ẩm nhỏ Một số nghiên cứu trước sấy nguyên liệu giàu carotenoid cà rốt xoài nhiệt sử dụng để sấy gây tổn thất đáng kể cho carotenoid sản phẩm sấy khô (Caparino cs., 2012; Siriamornpun cs., 2012)
Bảng Ảnh hưởng phương pháp sấy đến thời gian sấy, độ ẩm hàm lượng carotenoid vỏ gấc khô
Phương pháp sấy Sấy khí nóng Sấy chân khơng Sấy bơm nhiệt Sấy thăng hoa
Thời gian sấy (giờ) 20 20
Độ ẩm (%) 3,96 ± 0,86b 6,17 ± 0,20c 6,18 ± 0,29c 2,35 ± 0,14a Hàm lượng carotenoid
tổng (mg/ 100g CK) 895 ± 13
(5)Fibromyalgia and Chronic Pain Kết Bảng cho thấy hàm lượng carotenoid lại vỏ gấc khơ từ quy trình sấy nghiên cứu nằm khoảng từ 811 đến 895 mg/100 g CK hàm lượng carotenoid vỏ tươi 1671 mg/100 g CK Điều có nghĩa xấp xỉ 50% lượng carotenoid vỏ gấc tươi bị q trình sấy khơ Cũng giống hoạt chất sinh học khác, carotenoid dễ bị phân hủy nhiệt độ caovàrất nhạy cảm với tác động ánh sáng oxy khơng khí Đây nguyên nhân dẫn tới suy giảm carotenoid cao trình sấy bơm nhiệt sấy thăng hoa thời gian nguyên liệu tiếp xúc với khơng khí ánh sáng dài (đến 20 giờ)
Như phương pháp sấy khơng khí nóng 80oC sấy chân khơng 50oC
các phương pháp sấy cho thời gian ngắn để đạt độ khơ cần thiết có khả hạn chế phân hủy carotenoid tốt Do đó, hai phương pháp khuyến nghị để sấy vỏ gấc Tuy nhiên, nghiên cứu sâu việc làm khô vỏ gấc cần thiết tất phương pháp sấy nghiên cứu dẫn tới suy giảm đáng kể hàm lượng carotenoid
3.2 Chiết tách carotenoids
Ảnh hưởng dung môi đến hiệu suất chiết tách hoạt tính kháng oxy hóa dịch chiết Việc sử dụng dung môi khác cho thấy thay đổi đáng kể hiệu quảchiết tách carotenoid khả kháng oxy hóa dịch chiết (Hình 1) Ethanol có hiệu chiết tách carotenoid thấp so với dung mơi khác nhiên khả kháng oxy hóa dịch chiết từ vỏ gấc ethanol lại cao thứ hai Ngược lại, dung môi hexane mang lại hiệu chiết tách carotenoid cao thứ hai khả kháng oxy hóa dịch chiết hexane lại thấp Trong số dung môi nghiên cứu, ethyl acetate thể hiệu chiết xuất carotenoid cao dịch chiết ethyl acetate có hoạt tính kháng oxy hóa cao so với dung mơi cịn lại
Hình Ảnh hưởng dung mơi đến hiệu suất chiết tách carotenoid hoạt tính kháng oxy hóa
dịch chiết
Các chữ khác biểu thị khác có nghĩa mặt thống kê (p < 0,05)
(6)tính kháng oxy hóa cao dịch chiết hexane chứa hàm lượng carotenoid thấp Như vậy, kết nghiên cứu cho thấy ethyl acetate dung mơi thích hợp để chiết xuất carotenoid hợp chất khác có tính kháng oxy hóa từ vỏ gấc
Ảnh hưởng phương pháp chiết tách
Mục đích việc sử dụng sóng vi ba sử dụng lượng vi sóng để làm nóng hỗn hợp chiết đẩy nhanh q trình giải phóng hợp chất hịa tan mong muốn vào môi trường chiết (Eskilsson Bjorklund, 2000) Sự phá vỡ thành tế bào vật liệu q trình gia nhiệt vi sóng cho phép dung mơi xâm nhập vào pha rắn để hịa tan hợp chất đồng thời độ nhớt thấp dung môi nhiệt độ cao hỗ trợ cho việc chuyển khối hợp chất vào pha lỏng (Zhou Liu, 2006) Tuy nhiên, việc sử dụng sóng vi ba liên tục thường gây gia tăng nhiệt độ nhanh chóng làm cho dung mơi sơi Do vậy, thời gian chiết tách phương pháp có sử dụng sóng vi ba thường bị giới hạn tăng nhiệt độ nhanh dung môi Trong nghiên cứu này, trình chiết tách dừng lại sau 25 phút nhiệt độ dịch chiết đạt tới 60oC
Hình Ảnh hưởng phương pháp chiết tách đến hiệu suất thu hồi carotenoid hoạt tính kháng
oxy hóa dịch chiết từ vỏ gấc A: Phương pháp ngâm chiết
B: Phương pháp tách chiết có hỗ trợ sóng siêu âm C: Phương pháp tách chiết có hỗ trợ sóng vi ba
Các chữ khác biểu thị khác có nghĩa mặt thống kê (p < 0,05)
Việc sử dụng sóng siêu âm chứng minh thiện khả chiết xuất hợp chất có hoạt tính sinh học có nhờ vào phá vỡ thành tế bào vật chất (Entezari cs., 2004) Tuy nhiên, so với phương pháp dùng sóng vi ba việc dùng sóng siêu âm q trình không gây nhiệt Thành tế bào vật liệu bị phá hủy bong bóng tạo vỡ lịng tế bào ngun liệu, dung mơi xâm nhập vào pha rắn hợp chất giải phóng vào mơi trường chiết nhanh (Entezari cs., 2004) Nhiều nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm chiết xuất carotenoid cải thiện hiệu chiết xuất, tăng cường khả kháng oxy hóa dịch chiết giảm thời gian chiết so với phương pháp chiết xuất thơng thường Ví dụ, hiệu suất chiết xuất lutein từ lịng đỏ trứng gà sử dụng sóng siêu âm 10 phút cao lần so với hiệu suất thu từ q trình chiết xuất thơng thường với hexane 20 phút (Yue cs., 2006) Thời gian chiết xuất để thu hồi beta-carotene từ cà rốt (Daucus carota) rút ngắn lần cách sử dụng sóng siêu âm (Li cs., 2013)
(7)Fibromyalgia and Chronic Pain âm, dịch chiết thu có hàm lượng carotenoid tương đương với dịch chiết thu từ 150 phút chiết xuất sử dụng phương pháp ngâm chiết thông thường với tỷ lệ dung môi - nguyên liệu Tuy nhiên, khả kháng oxy hóa dịch chiết thu nhờ sóng siêu âm cao đáng kể so với khả kháng oxy hóa phương pháp ngâm chiết thơng thường (Hình 2) Kết tương đồng với nghiên cứu trước việc sử dụng sóng siêu âm để chiết xuất hoạt chất sinh học từ nguồn thực vật Cụ thể, nghiên cứu cho thấy việc sử dụng sóng siêu âm thúc đẩy giải phóng khơng carotenoid mà cịn hợp chất có hoạt tính sinh học khác nguyên liệu góp phần làm tăng khả kháng oxy hóa dịch chiết (Abid cs., 2014, Chemat cs., 2017) So với phương pháp tách chiết có hỗ trợ sóng vi ba, kết cho thấy phương pháp sử dụng sóng siêu âm cho hiệu chiết xuất cao đáng kể tổng lượng carotenoid khả kháng oxy hóa (Hình 2) Sự khác liên quan đến lượng hợp chất có hoạt tính sinh học lớn khuếch tán vào dung môi thời gian dài (80 phút sử dụng sóng siêu âm so với 20 phút chiết tách sử dụng sóng vi ba) Sự phân hủy nhiệt hợp chất có hoạt tính sinh học dịch chiết sóng siêu âm thực 20oC
một nguyên nhân làm cho hiệu suất chiết tách phương pháp cao so với phương pháp ngâm chiết thông thường nhiệt độ 50oC phương pháp sử dụng lò vi sóng nhiệt độ
lên tới 60oC
Như vậy, việc sử dụng sóng vi ba sóng siêu âm khơng cho thấy cải thiện đáng kể hiệu suất chiết tách carotenoid thời gian chiết tách rút ngắn đáng kể so với phương pháp ngâm chiết thông thường Bên cạnh khả kháng oxy hóa dịch chiết thu nhờ hỗ trợ sóng siêu âm cải thiện đáng kể so với khả kháng oxy hóa dịch chiết thu từ phương pháp ngâm chiết thông thường 3.3 Vi bao bảo quản carotenoids thu từ vỏ gấc
Hình Sự thay đổi hàm lượng carotenoids sản phẩm vi bao (VB) không vi bao (KVB) thu
nhận từ vỏ gấc sau tháng bảo quản 5oC 20oC
Các chữ khác biểu thị khác có nghĩa mặt thống kê (p < 0,05)
(8)và tốc độ bơm nhũ tương 180ml/giờ Sau trình sấy phun, bột vi bao thu lưu giữ 80% carotenoids 82% khả kháng oxy hóa so với nguyên liệu nhũ tương đầu vào
Kết phân tích hàm lượng carotenoid tổng số cho thấy carotenoid bột vi bao và không vi bao giảm đáng kể sau tháng bảo quản so với hàm lượng ban đầu (Hình 3) Sau bảo quản tháng 5oC 20oC, có 43,7% 24,9% lượng
carotenoid khơng vi bao thu từ vỏ gấc giữ lại Mặc dù việc vi bao carotenoid hỗn hợp protein gôm arabic cho thấy cải thiện đáng kể khả bảo quản carotenoid phân hủy đáng kể carotenoid vi bao diễn hai nhiệt độ bảo quản Việc bảo quản 5oC giữ lại 65,3% tổng lượng carotenoid sau tháng
phần trăm lại tổng lượng carotenoid bột vi bao bảo quản 20oC 41,5%
Các nghiên cứu trước bảo quản carotenoid thu từ gấc cho thấy carotenoid dễ bị phân hủy điều kiện môi trường oxy, ánh sáng nhiệt độ Đối với việc lưu trữ dầu gấc Việt Nam, 45% tổng lượng carotenoid dầu bị chỉ sau ba tháng bảo quản điều kiện mơi trường bình thường (Vuong cs., 2003) Do vậy, việc vi bao carotenoid thu nhận từ nguồn khác nghiên cứu cho thấy cải thiện đáng kể việc ngăn chặn phân hủy hợp chất (Kha cs., 2015; Shu cs., 2006) Sự phân hủy mạnh carotenoid sản phẩm vi bao không vi bao nghiên cứu cho thấy nghiên cứu sâu bao gói bảo quản carotenoid từ vỏ gấc để bảo quản thời gian dài cần thiết
4 KẾT LUẬN
Trong nghiên cứu này, phương pháp sấy, phương pháp chiết tách, vi bao điều kiện bảo quản nghiên cứu nhằm tăng hiệu suất thu hồi hạn chế phân hủy carotenoid từ vỏ gấc Kết nghiên cứu cho thấy phương pháp sấy khơng khí nóng (80oC, giờ) có thời gian ngắn thu vỏ gấc khơ có hàm lượng carotenoid cao
so với phương pháp khác Việc sử dụng dung mơi ethyl acetate kết hợp sóng siêu âm (250 W, 80 phút) có hiệu suất chiết tách cao so với phương pháp ngâm chiết truyền thống phương pháp sử dụng sóng vi ba Q trình sấy phun sử dụng hỗn hợp protein gôm arabic làm màng bao mang tới hiệu vi bao tốt với carotenoid thu làm giảm đáng kể phân hủy carotenoid so với sản phẩm không vi bao sau 06 tháng bảo quản Những kết thu cho thấy việc thu nhận carotenoid từ vỏ gấc, loại phụ phẩm trình sản xuất gấc, để ứng dụng vào thực phẩm, mỹ phẩm dược phẩm có tiềm cần đầu tư nghiên cứu sâu để ứng dụng vào thực tế sản xuất
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Abid M., Jabbar S., Wu T., Hashim M M., Hu B., Lei S., and Zeng X (2014) Sonication enhances polyphenolic compounds, sugars, carotenoids and mineral elements of apple juice Ultrasonics Sonochemistry, 21(1), 93-97
Bhuvaneswari V., and Nagini S (2005) Lycopene: a review of its potential as an anticancer agent Curr Med Chem Anticancer Agents, 5(6), 627-635
Caparino O A., Tang J., Nindo C I., Sablani S S., Powers J R., and Fellman J K (2012) Effect of drying methods on the physical properties and microstructures of mango (Philippine ‘Carabao’ var.) powder Journal of Food Engineering, 111(1), 135-148
(9)Fibromyalgia and Chronic Pain cochinchinensis Spreng.): a rich source of bioactive compounds and its potential health benefits International Journal of Food Science & Technology, 50(3), 567-577
Entezari M H., Hagh Nazary S., and Haddad Khodaparast M H (2004) The direct effect of ultrasound on the extraction of date syrup and its micro-organisms Ultrasonics Sonochemistry, 11(6), 379-384
Eskilsson C S., and Björklund E (2000) Analytical-scale microwave-assisted extraction Journal of Chromatography A, 902(1), 227-250 doi: http://doi.org/10.1016/S0021-9673(00)00921-3 Ishida B K., Turner C., Chapman M H., and McKeon T A (2004) Fatty acid and carotenoid
composition of gac (Momordica cochinchinensis Spreng) fruit Journal of Agricultural and Food Chemistry, 52(2), 274-279
Juliana M P., Priscilla C V., and Meireles M A A (2014) Extraction Methods for Obtaining Carotenoids from Vegetables - Review Current Analytical Chemistry, 10(1), 29-66
Kha T C., Nguyen M H., Roach P D., and Stathopoulos C E (2015) A storage study of encapsulated Gac (Momordica cochinchinensis) oil powder and its fortification into foods Food and Bioproducts Processing
Kubola J., and Siriamornpun S (2011) Phytochemicals and antioxidant activity of different fruit fractions (peel, pulp, aril and seed) of Thai gac (Momordica cochinchinensis Spreng) Food Chemistry, 127(3), 1138-1145
Li F., Li, S., Li H B., Deng G., F., Ling, W.-H., Wu, S., Chen F (2013) Antiproliferative activity of peels, pulps and seeds of 61 fruits Journal of Functional Foods, 5(3), 1298-1309
Shu B., Yu W., Zhao Y., and Liu X (2006) Study on microencapsulation of lycopene by spray-drying Journal of Food Engineering, 76(4), 664-669
Siriamornpun S., Kaisoon O., and Meeso N (2012) Changes in colour, antioxidant activities and carotenoids (lycopene, β-carotene, lutein) of marigold flower (Tagetes erecta L.) resulting from different drying processes Journal of Functional Foods, 4(4), 757-766
Thaipong K., Boonprakob U., Crosby K., Cisneros-Zevallos L., and Hawkins Byrne D (2006) Comparison of ABTS, DPPH, FRAP, and ORAC assays for estimating antioxidant activity from guava fruit extracts Journal of Food Composition and Analysis, 19(6–7), 669-675 Vuong L T., Dueker S R., and Murphy S P (2002) Plasma beta-carotene and retinol concentrations
of children increase after a 30-d supplementation with the fruit Momordica cochinchinensis (Gac) American Journal of Clincal Nutrition, 75(5), 872-879
Vuong L T., Franke A A., Custer L J., and Murphy S P (2006) Momordica cochinchinensis Spreng (Gac) fruit carotenoids reevaluated Journal of Food Composition and Analysis, 19(6–7), 664-668
Vuong L T., and King J C (2003) A method of preserving and testing the acceptability of gac fruit oil, a good source of carotene and essential fatty acids Food and Nutrition Bulletin, 24(2), 224-230
Wijngaard H., Hossain M B., Rai D K., and Brunton N (2012) Techniques to extract bioactive compounds from food by-products of plant origin Food Research International, 46(2), 505-513
Yue X., Xu, Z., Prinyawiwatkul W., and King J M (2006) Improving Extraction of Lutein from Egg Yolk Using an Ultrasound-Assisted Solvent Method Journal of Food Science, 71(4), C239-C241
(10)A STUDY OF DRYING, EXTRACTION OF CAROTENOIDS AND STORAGE OF ENCAPSULATED CAROTENOIDS FROM GAC PEEL
Hoang Van Chuyen1,2,*,Ho Thi Hao1, Nguyen H Minh2 1Tay Nguyen University; 2University of Newcastle, Australia
*Contact email: vanchuyen.hoang@uon.edu.au ABSTRACT
Gac fruit (Momordica cochinchinensis Spreng.) contains very high levels of carotenoids, which have showed many health benefits and used to assist for the treatment some diseases Currently, Gac seed membrane (aril) has been processed into many kinds of products for application in food, pharmaceutical and cosmetics However, the peel of Gac fruit is discarded as a waste although it also contains a high level of carotenoids In this study, different drying and extraction methods were investigated to minimize the degradation and improve the recovery of carotenoids from Gac peel The encapsulation of carotenoids using a mixture of protein concentrate and gum Arabic was also studied to prevent the degradation as well as improve storage stability of carotenoids from Gac peel The results show that the hot-air drying method (80oC, hours) had the shortest drying time and retained the highest carotenoid content in dried Gac peel Among the investigated extraction methods, the use of ethyl acetate as extraction solvent combined with ultrasound treatment (250W, 80 minutes) resulted in the highest extraction efficiency The use of a mixture of gum Arabic and protein concentrate as the coating material combined with spray drying provided effective microencapsulation efficiency for carotenoids and significantly reduced the decomposition of carotenoids during storage compared to the non-emcapsulated carotenoids
Key words: Gac peel, carotenoid, drying, extraction, encapsulation, storage