Nghiên cứu xác định chế độ sấy lá cây dây thìa canh bằng phương pháp sấy bơm nhiệt nhằm nâng cao hiệu suất thu hồi hàm lượng tổng phenolic và flavonoid

Nghiên cứu này tối ưu hoá quá trình sấy bơm nhiệt nhằm nâng cao hiệu suất thu hồi hàm lượng tổng phenolic và flavonoid từ lá cây Dây thìa canh (Gymnema sylvestre) bằng phương pháp đáp ứng bề mặt (RSM).

KHOA HỌC CÔNG NGHỆ P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ SẤY LÁ CÂY DÂY THÌA CANH BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẤY BƠM NHIỆT NHẰM NÂNG CAO HIỆU SUẤT THU HỒI HÀM LƯỢNG TỔNG PHENOLIC VÀ FLAVONOID STUDY OF HEAT PUMP DRYING CONDITION OF GYMNEMA SYLVESTRE LEAF FOR RECOVERY EFFICIENCY IMPROVEMENT OF PHENOLIC AND FLAVONOID Nguyễn Tân Thành1, Nguyễn Tiến Anh1, Nguyễn Thị Huyền , Nguyễn Đức Nam2, Nguyễn Đức Trung3,* TÓM TẮT Nghiên cứu tối ưu hố q trình sấy bơm nhiệt nhằm nâng cao hiệu suất thu hồi hàm lượng tổng phenolic flavonoid từ Dây thìa canh (Gymnema sylvestre) phương pháp đáp ứng bề mặt (RSM) Bố trí thí nghiệm theo phương án cấu trúc có tâm (CCD) thực để tìm mơ hình hồi qui hàm lượng tổng phenolic tổn thất (Y1, %), tổng flavonoid tổn thất (Y2, %) độ ẩm trình (Y3, %) với ba yếu tố nhiệt độ sấy (X1), tốc độ tác nhân sấy (X2) thời gian sấy (X3) Theo mơ hình, điều kiện tối ưu hóa q trình sấy bơm nhiệt tối thiểu hố tổn thất hàm lượng hợp chất có hoạt tính sinh học độ ẩm là: 53oC (nhiệt độ), 1,1m/s (tốc độ tác nhân sấy) 480 phút (thời gian sấy) Với điều kiện này, tỷ lệ tổn thất hàm lượng tổng phenolic 16,82 ± 0,05%, tỷ lệ tổn thất hàm lượng tổng flavonoid 17,51 ± 0,07% độ ẩm sau sấy đạt 6,72 ± 0,04% Từ khóa: Gymnema sylvestre; phenolic; flavonoid; phương pháp bề mặt đáp ứng; bơm nhiệt ABSTRACT This study optimizes heat pump drying condition of Gymnema sylvestre leaf in order to improve the recovery efficiency of total phenolic and flavonoid content via Response Surface Method (RSM) Central Composite Designed (CCD) experiments were implemented to obtain the regressive model of total phenolic content losses (Y1, %), total flavonoid content losses (Y2, %) and moisture content (Y3, %) due to three factors: drying air temperature (X1), drying air velocity (X2) and drying time (X3) Due to obtained model, optimal condition of heat pump drying process which minimizes bioactive content loss and moisture is 53oC (drying air temperature), 1.1m/s (drying air velocity) 480 minutes (drying time) At found condition, total phenolic content loss (TPCL) is 16.82 ± 0.05%, total flavonoid loss is 17.51 ± 0.07% and moisture content (MC) is 6.72 ± 0.04% Keywords: Gymnema sylvestre; phenolic; flavonoid; response surface method; heat pump Viện Cơng nghệ Hóa sinh Môi trường, Trường Đại học Vinh Khoa Điện, Đại học Công nghiệp Hà Nội Viện Công nghệ sinh học Công nghệ thực phẩm, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội * Email:trung.nguyenduc@hust.edu.vn Ngày nhận bài: 01/7/2021 Ngày nhận sửa sau phản biện: 05/8/2021 Ngày chấp nhận đăng: 25/8/2021 98 Tạp chí KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ● Tập 57 - Số (8/2021) ĐẶT VẤN ĐỀ Dây thìa canh (Gymnema sylvestre) cịn có tên gọi khác Muôi hay Lõa ti rừng, thuộc chi Lõa ti (Gymnema) họ Trúc đào (Apocynaceae), có xuất xứ từ rừng nhiệt đới thuộc miền nam miền trung Ấn Độ Đến nay, loài biết đến sử dụng rộng rãi nhiều nước giới để chữa bệnh tiểu đường với tên gọi khác Diabeticin (Ấn Độ), Sugarest (Mỹ), Glucos care (Singapore) Ở Việt Nam, Dây thìa canh xếp vào loại dây leo tìm thấy nhiều tỉnh phía Bắc miền Trung Cây hoa vào tháng kết vào tháng hàng năm Khi chín, rụng xuống đất, tách đơi giống thìa, người dân thường gọi loại Dây thìa canh hay Mi [1] Thành phần có hoạt tính sinh học Dây thìa canh hoạt chất GS4 (Gymnema Sylvestre kiềm hóa lần thứ 4) gồm nhiều axit gymnemic - loại saponin triterpenoid có tác dụng kích thích sản sinh tế bào β tuyến tụy, nhờ tăng cường sản xuất insulin, tăng hoạt tính insulin, giúp kiểm soát ổn định đường huyết Một số nhà khoa học khác giới công bố thành phần hóa học Dây thìa canh flavone, alcaloid, anthraquinone, hentri-acontane, pentatriacontane, α-chlorophylls, βchlorophylls, phytin, resins, d-quercitol, acid tartaric, acid formic, acid butyric, lupeol, [2-6] Các hợp chất Phenolic bao gồm flavonoid, acid phenolic, tannin, lignin số hợp chất khác Với cấu trúc có nhiều nhóm phenol, Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn SCIENCE - TECHNOLOGY P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 chúng có khả ngăn chặn chuỗi phản ứng dây chuyền gây gốc tự cách phản ứng trực tiếp với gốc tự tạo thành gốc tự bền hơn, tạo phức với ion kim loại chuyển tiếp vốn xúc tác cho trình tạo gốc tự Flavonoid nhóm hợp chất polyphenol phổ biến giới thực vật Do có chất polyphenol flavonoid thường có tính chống oxy hóa mạnh giúp thể chống lại tổn thương gốc tự cách hữu hiệu Nhờ vậy, flavonoid cịn có tác dụng bảo vệ hệ tim mạch, giảm nguy tử vong bệnh lý tim mạch đau thắt ngực, nhồi máu tim, xơ vữa động mạch… Trên giới, máy sấy bơm nhiệt sử dụng rộng rãi vào đầu năm 1970, đặc biệt sử dụng nhiều lĩnh vực thực phẩm chế biến gỗ [7], chất lượng sản phẩm sau sấy máy sấy bơm nhiệt tốt nhiều so với máy sấy đối lưu khơng khí nóng [8] Ở nhiệt độ sấy mức tiêu thụ lượng máy sấy bơm nhiệt thấp từ 60 - 80% so với máy sấy đối lưu khơng khí nóng [9] Với ưu điểm mà cơng nghệ sấy bơm nhiệt mang lại máy sấy bơm nhiệt sử dụng rỗng rãi Việt Nam lĩnh vực chế biến thực phẩm, dược liệu sản phẩm sau thu hoạch VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1 Vật liệu Lá Dây thìa canh (Gymnema sylvestre) lấy Cơng ty cổ phần dược liệu Pù Mát, trồng vùng đệm Vườn quốc gia Pù Mát, tỉnh Nghệ An Mẫu tươi ban đầu có độ ẩm 65 - 70% Mẫu rửa làm nước bề mặt Mẫu nguyên liệu sau sấy bơm nhiệt nghiền nhỏ sàng qua lưới sàng có kích thước 2mm để thu mẫu có kích thước đồng nhất, mẫu nghiền hút chân không bảo quản -20oC trước tiến hành nghiên cứu 2.2 Phương pháp thiết bị sấy Lá Dây thìa canh sấy máy sấy bơm nhiệt CYF-EL040 (Hãng Chin Ying Fa, Đài Loan) Máy gồm 18 khay sấy có kích thước 600x800mm, khoảng cách khay 100mm Hệ thống sấy bơm nhiệt gồm máy nén, hai thiết bị ngưng tụ, van tiết lưu, thiết bị bay thu hồi nhiệt Hệ thống sử dụng tác nhân lạnh R22, công suất máy nén 2HP Nhiệt độ, độ ẩm tốc độ tác nhân sấy cài đặt thiết bị theo yêu cầu cơng nghệ, thơng số q trình ghi lại 15 phút/lần Cảm biến đo nhiệt đặt thân máy Rải lớp nguyên liệu có chiều cao 40 - 50mm lên khay sấy Điều chỉnh tốc độ tác nhân sấy theo biến tần quạt đặt máy 2.3 Phương pháp thiết bị trích ly Tiến hành cân 10g ngun liệu cho vào bình trích ly thiết bị trích lyReaction tích 500ml, bổ sung 300ml nước cất, thời gian trích ly tiếng, nhiệt độ trích ly 50oC, q trình trích ly có khuấy trộn Các thí nghiệm trích ly tiến hành thông số Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn 2.4 Phương pháp bố trí thí nghiệm tối ưu hóa điều kiện sấy Lựa chọn phương pháp bề mặt đáp ứng (Response Surface Methodology) để tối ưu hóa điều kiện sấy ảnh hưởng đến tổn thất hàm lượng tổng phenolic flavonoid từ Dây thìa canh Ba thơng số quan trọng trình sấy nghiên cứu bao gồm: nhiệt độ sấy (X1), thời gian sấy (X2) tốc độ tác nhân sấy (X3) Các thí nghiệm bố trí theo phương án cấu trúc có tâm (CCD) gồm 20 thí nghiệm với thí nghiệm tâm Mỗi thí nghiệm tiến hành lần lấy kết trung bình Mơ hình tốn học mơ tả ảnh hưởng biến độc lập biến phụ thuộc có dạng hàm đa thức bậc hai có dạng tổng quát sau: k k i1 i1 k k Y  βo   βi Xi   βii Xii   βij Xi X j (1) j1 i j Trong đó: Y - Biến phụ thuộc (hàm mục tiêu); Xi,j - Biến mã hóa (biến độc lập) ảnh hưởng đến Y; β0, βi, βii, βj - Các hệ số hồi quy 2.5 Phương pháp phân tích 2.5.1 Xác định độ ẩm Độ ẩm xác định theo AOAC 2003 [10], mẫu cho vào tủ sấy sấy khô 105oC đến khối lượng không đổi 2.5.2 Xác định hàm lượng tổngphenolic (TPC) Hàm lượng tổng phenolic xác định theo phương pháp Folin-Ciocalteu [11] Hút 1ml dịch mẫu pha loãng, thêm 5ml thuốc thử Folin-Ciocalteu 10% lắc đều, sau phút tiếp tục thêm 4ml dung dịch Na2CO3 7,5%, lắc để yên 1h bóng tối, sau tiến hành so màu bước sóng 765nm Mỗi thí nghiệm lặp lại lần lấy kết trung bình Tổn thất hàm lượng tổng phenolic (TPCL) xác định: TPCNL  TPCSP TPCL  100 (2) TPCNL 2.5.3 Xác định hàm lượng tổng flavonoid (TFC) Tổng hàm lượng flavonoid xác định theo phương pháp Al-flavonoid [12] Độ hấp thụ đo bước sóng 510nm Sử dụng catechin làm chất chuẩn Một phần dịch chiết (1ml) dung dịch catechin chuẩn thêm vào bình định mức 10ml chứa 4ml H2O Sau thêm 0,3ml NaNO2 5% Sau phút, thêm tiếp 0,3ml dung dịch AlCl3 10% Sau phút, cho thêm 2ml NaOH 1M định mức đến thể tích 10 ml nước cất Dung dịch trộn độ hấp thụ đo bước sóng 510nm (Agilent 8453) Tổn thất hàm lượng tổng flavonoid (TFCL) xác định: TFCNL  TFCSP TFCL  100 (3) TFCNL KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Thiết lập mơ hình Biến mã hóa tương ứng mức bảng thể miền đơn yếu tố khảo sát chế độ tối ưu: nhiệt độ 45 ÷ Vol 57 - No (Aug 2021) ● Journal of SCIENCE & TECHNOLOGY 99 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 55oC, tốc độ tác nhân sấy ÷ 2m/s thời gian sấy 480 ÷ 540phút Bảng Mã hóa biến độc lập Các biến độc lập Kí hiệu Nhiệt độ sấy (oC) Các mức mã hóa -1 +1 X1 45 50 55 Tốc độ tác nhân sấy (m/s) X2 1,0 1,5 2,0 Thời gian sấy (phút) X3 480 510 540 Nghiên cứu tập trung vào mát hàm lượng tổng phenolic tổng flavonoid độ ẩm sản phẩm từ Dây thìa canh tiến hành sấy máy sấy bơm nhiệt so với nguyên liệu ban đầu, cho tỷ lệ tổn thất nhỏ Phương án thiết kế thí nghiệm với ba biến ba hàm mục tiêu trình bày bảng Bảng Kết thí nghiệm theo phương án cấu trúc có tâm (CCD) RUN X1 (°C) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 50 55 50 45 50 45 50 50 50 55 55 45 50 41,5 50 55 50 50 58,5 45 X2 (m/s) 1,5 2,0 1,5 2,0 1,5 2,0 1,5 2,3 0,7 1,0 1,0 1,0 1,5 1,5 1,5 2,0 1,5 1,5 1,5 1,0 X3 (min) 510 540 460 540 510 480 510 510 510 480 540 480 510 510 510 480 560 510 510 540 TPCL - Y1 (%) 19,54 25,55 18,30 24,08 17,69 26,63 20,93 22,39 16,52 17,71 23,68 24,47 20,22 30,91 19,16 24,25 22,80 18,79 25,82 25,62 tác nhân sấy 1,5m/s thời gian sấy 460 phút độ ẩm thấp 5,01% nhiệt độ sấy 55oC, tốc độ tác nhân sấy 2m/s thời gian sấy 540 phút TFCL - Y2 (%) 17,22 22,96 15,95 20,83 18,06 19,74 18,47 19,80 21,64 17,42 24,85 21,81 18,23 24,86 19,13 19,79 21,92 18,44 26,65 23,78 MC - Y3 (%) 5,83 5,01 9,22 9,05 5,20 10,52 5,64 5,85 8,18 5,78 5,19 11,72 6,81 12,37 6,60 5,72 5,45 7,26 5,23 10,19 Ở đây, Y1 tỷ lệ tổn thất tổng hàm lượng phenolic sau trình sấy (ký hiệu TPCL,%), Y2 tỷ lệ tổn thất tổng hàm lượng flavonoid sau trình sấy (ký hiệu TFCL,%), Y3 độ ẩm vật liệu sấy (ký hiệu MC, %) 3.2 Phân tích có nghĩa tương quan mơ hình Tỷ lệ tổn thất hàm lượng tổng phenolic sau trình sấy bơm nhiệt so với hàm lượng tổng phenolic nguyên liệu thấp 16,52% điều kiện nhiệt độ sấy 50oC, tốc độ tác nhân sấy 0,7m/s thời gian sấy 510 phút, tỷ lệ tổn thất hàm lượng tổng flavonoid sau trình sấy thấp 15,95% điều kiện nhiệt độ sấy 50oC, tốc độ 100 Tạp chí KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ● Tập 57 - Số (8/2021) Y1 = 19,36 – 1,33X1 + 1,38X + 0,98X + 0,97X1X + 1,08X1X – 1,05X X + 3,39X12 + 0,24X 22 + 0,62X 32 (4) Y2 = 18,28 + 0,14X1 - 0,56X + 1,74X + 0,69X1X2 + 0,94X1X – 0,64X X + 2,52X12 + 0,74X 22 + 0,11X 32 (5) Y3 = 6,22 - 2,33X1 – 0,44X – 0,79X + 0,32X1X + 0,2X1X + 0,05X X + 0,93X12 + 0,30X 22 + 0,41X 32 (6) Từ phân tích hồi quy tuyến tính 20 thí nghiệm xây dựng phương trình hồi quy bậc hai trình sấy bơm nhiệt theo phương trình: (4), (5) (6) Bảng Kết phân tích hồi quy tổn thất hàm lượng tổng phenolic, tổng flavonoid độ ẩm vật liệu sau sấy Dây thìa canh Nguồn Mơ hình Tổn thất hàm lượng tổng phenolic Y1 - TPCL Tổn thất hàm lượng tổng flavonoid Y2 - FC Độ ẩm vật liệu sấy Y3 - MC Giá trị Giá trị p Giá trị Giá trị p Giá trị Giá trị p F F F S S 22,73 < 0,0001 28,10 < 0,0001 21,37 < 0,0001S X1 (Nhiệt độ sấy) 19,33 0,0013S 0,41 0,5329NS 141,74 < 0,0001S X2 (Tốc độ TNS) 20,92 0,0010S 6,95 X3 (Thời gian sấy) 10,57 6,06 X1X2 0,0087 S 0,0335S 6,15 0,0325S 1,55 0,2402NS X1X3 7,51 0,0208S 11,57 0,0067S 0,60 0,4532NS X2X3 7,00 0,0245S 5,37 0,0428S 0,04 0,8492NS S X12 132,08 < 0,0001 X22 0,63 0,4433NS X32 Khơng tương thích R2 0,0249S 5,08 0,0478S S 16,08 0,0025S 66,98 < 0,0001 148,99 < 0,0001 S 23,59 0,0007S 0,0050S 2,40 0,1517NS 4,46 0,0608NS 0,27 0,6115NS 4,59 0,0576NS 0,96 0,5182NS 2,14 0,2118NS 0,69 0,6515NS 0,9534 12,82 0,9620 0,9506 S: có ý nghĩa với p < 0,05; NS: khơng có ý nghĩa Kết phân tích ANOVA mơ hình bậc hai ba hàm mục tiêu đánh giá giá trị F, p R2 tương ứng (bảng 3) Giá trị F, p Y1 22,73 0,0001; Y2 28,10 0,0001 Y3 21,37 0,0001 Cả ba giá trị thỏa mãn điều kiện p < 0,05 cho thấy ba mơ hình hồn tồn có ý nghĩa thống kê với độ tin cậy mức 99,99% (p < 0,0001) Hệ số tương quan bội (R2) mơ hình Y1 0,9534, Y2 0,9620 Y3 0,9506 cho thấy mơ hình Y1 mơ tả đến 95,34%, mơ hình Y2 mơ tả đến 96,20% mơ hình Y3 mô tả đến 95,06% thay đổi hàm mục tiêu phụ thuộc vào biến ảnh hưởng Chuẩn F mơ hình Y1 0,96 (p = 0,5182), Y2 2,14 (p = 0,2118) Y3 Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn SCIENCE - TECHNOLOGY P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 0,69 (p = 0,6515) “sự khơng tương thích” ba mơ hình vơ nghĩa Điều tốt cho q trình thiết lập mơ hình mơ thực nghiệm theo phương án thiết kế 3.3 Phân tích bề mặt đáp ứng Dựa vào mơ hình đa thức bậc thực nghiệm, liệu thực nghiệm phân tích phương pháp bề mặt đáp ứng sử dụng phần mềm Design-Expert 7.0 Các trục X Y bề mặt đáp ứng ba chiều đại diện cho hai yếu tố, trục Z hai số đánh giá tổn thất hàm lượng tổng phenolic (TPCL), tổn thất tổng hàm lượng flavonoid (TFCL) độ ẩm sản phẩm Ba bề mặt đáp ứng xây dựng mơ tả hình ÷ 3.3.1 Phân tích bề mặt đáp ứng tổn thất hàm lượng tổng phenolic (TPCL) Bề mặt đáp ứng tổn thất hàm lượng tổng phenolic Dây thìa canh thể hình Thể ảnh hưởng tương tác biến độc lập đến mát hàm lượng tổng phenolic sau trình sấy bơm nhiệt Trong hình bảng 3, ba yếu tố nhiệt độ sấy, tốc độ tác nhân sấy thời gian sấy có ảnh hưởng đến q trình (p < 0,05) Hình 1a bảng cho thấy ảnh hưởng tương tác hai yếu tố nhiệt độ sấy tốc độ tác nhân sấy thời gian sấy mức tâm, tương tác hai yếu tố có nghĩa tổn thất hàm lượng phenolic Dây thìa canh trình sấy bơm nhiệt Nhìn vào hình 1a, 1b thấy ảnh hưởng yếu tố nhiệt độ sấy lớn so với yếu tố tốc độ tác nhân sấy thời gian sấy Tổn thất hàm lượng phenolic giảm dần nhiệt độ tăng từ 45oC đến 52,5oC có xu hướng tăng lên nhiệt độ tăng từ 52,5oC đến 55oC Hình 1c thể ảnh hưởng tương tác hai yếu tố thời gian sấy tốc độ tác nhân sấy, hai yếu tố ảnh hưởng đến hàm mục tiêu tương đương nhau, thời gian tốc độ tác nhân sấy thấp tổn thất hàm lượng tổng phenolic trình sấy bơm nhiệt thấp ngược lại Dựa vào hình nhận thấy, tổn thất hàm lượng tổng phenolic nhỏ nhiệt độ sấy khoảng 50 - 52,5oC, tốc độ tác nhân sấy từ 1,75 - 2,0m/s thời gian sấy từ 525 - 540 phút 3.3.2 Phân tích bề mặt đáp ứng tổn thất hàm lượng tổng flavonoid (TPCL) a) b) a) c) Hình Bề mặt đáp ứng tổn thất hàm lượng tổng phenolic (TPCL) Dây thìa canh sau trình sấy bơm nhiệt b) Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn Vol 57 - No (Aug 2021) ● Journal of SCIENCE & TECHNOLOGY 101 KHOA HỌC CƠNG NGHỆ P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 c) Hình Bề mặt đáp ứng tổn thất hàm lượng tổng flavonoid (TFCL) Dây thìa canh sau trình sấy bơm nhiệt c) Hình Bề mặt đáp ứng độ ẩm Dây thìa canh sau trình sấy bơm nhiệt Hình bảng cho thấy ảnh hưởng cặp yếu tố đến tổn thất hàm lượng tổng flavonoid Dây thìa canh trình sấy bơm nhiệt Ảnh hưởng cặp yếu tố có ý nghĩa đến trình sấy (p < 0,05) Dựa vào bề mặt đáp ứng hình nhận thấy yếu tố tốc độ tác nhân sấy ảnh hưởng đến trình Khi nhiệt độ sấy tăng từ 45oC đến 51,5oC tổn thất hàm lượng flavonoid giảm, ngược lại nhiệt độ sấy tăng từ 51,5oC đến 55oC tổn thất hàm lượng tổng flavonoid tăng lên Thời gian sấy ảnh hưởng nhiều đến trình, thời gian sấy tăng tổn thất hàm lượng tổng flavonoid lớn Bề mặt đáp ứng độ ẩm sản phẩm Dây thìa canh sau trình sấy bơm nhiệt thể hình Trong hình bảng 3, ba yếu tố nhiệt độ sấy, tốc độ tác nhân sấy thời gian sấy có ảnh hưởng đến độ ẩm cuối vật liệu sấy (p < 0,05) 3.3.3 Phân tích bề mặt đáp ứng độ ẩm sản phẩm (MC) Nhìn chung trình sấy, nhiệt độ cao, thời gian sấy dài tốc độ tác nhân sấy lớn làm giảm độ ẩm cuối sản phẩm Trên hình cho thấy ảnh hưởng tốc độ tác nhân sấy đến độ ẩm sản phẩm tương đối ít, nhiệt độ sấy ảnh hưởng nhiều đến trình sấy, nhiệt độ tăng độ ẩm cuối sản phẩm giảm, tương tự yếu tố thời gian sấy Trong nghiên cứu này, giá trị độ ẩm thấp nhiệt độ sấy cao 52,5 ÷ 55oC; tốc độ tác nhân sấy từ 1,75 ÷ 2,0m/s thời gian sấy khoảng 525 ÷ 540 phút 3.4 Tối ưu hóa q trình sấy bơm nhiệt Điều kiện tối ưu trình sấy Dây thìa canh máy sấy bơm nhiệt xác định với hàm mục tiêu tổn thất hàm lượng tổng phenolic (mức quan trọng 4), tổn thất hàm lượng tổng flavonoid (mức quan trọng 3) độ ẩm sản phẩm nhỏ (mức quan trọng 2) Kết phân tích tối ưu hóa phần mềm Design-Expert® 7.0 cho thấy với nhiệt độ sấy 53,16oC, tốc độ tác nhân sấy 1,12m/s thời gian sấy 480 phút tổn thất hàm lượng tổng phenolic 16,66%, tổn thất hàm lượng flavonoid 17,18 % độ ẩm thấp 6,57% Bảng Kết tối ưu trình sấy Dây thìa canh máy sấy bơm nhiệt a) Điều kiện tối ưu X1 (oC) 53 b) 102 Tạp chí KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ● Tập 57 - Số (8/2021) X2 (m/s) 480 X3 (min) 1,1 Hàm mục tiêu Giá trị thực nghiệm thơng số tối ưu (tính theo trung bình lần lặp) Y1 16,82 ± 0,05% Y2 17,51 ± 0,07% Y3 6,72 ± 0,04% Để phù hợp thông số công nghệ thiết bị, tiến hành thực nghiệm lại mơ hình tối ưu thông số: nhiệt độ sấy 53oC, tốc độ tác nhân sấy 1,1m/s thời gian sấy 480 phút thu kết sau: Tổn thất hàm lượng tổng phenolic 16,82 ± 0,05%,tổn thất tổng hàm lượng Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn SCIENCE - TECHNOLOGY P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 flavonoid 17,51 ± 0,07% độ ẩm sản phẩm 6,72 ± 0,04% (bảng 4) Kết thực nghiệm lại cho thấy quy trình trích ly phù hợp với giá trị tối ưu mơ hình KẾT LUẬN Hiện cơng nghệ sấy bơm nhiệt công ty trồng chế biến dược liệu sử dụng để sấy nguyên liệu sau thu hoạch Để nâng cao hiệu suất thu hồi hợp chất có hoạt tính sinh học sau q trình sấy, nghiên cứu xác định điều kiện tối ưu trình sấy để tổn thất hàm lượng tổng phenolic tổng flavonoid Dây thìa canh nhỏ nhất, bên cạnh độ ẩm cuối đáp ứng điều kiện bảo quản sản phẩm Các thơng số tối ưu q trình sấy bơm nhiệt nhiệt độ sấy 53oC, tốc độ tác nhân sấy 1,1m/s thời gian sấy 480 phút thu kết tổn thất hàm lượng tổng phenolic thấp 16,82 ± 0,05%, tổn thất tổng hàm lượng flavonoid thấp 17,51 ± 0,07% độ ẩm sản phẩm 6,72 ± 0,04% [11] Singleton V.L., Orthofer R., Lamuela-Raventos R.M., 1999 Analysis of total phenols and other oxidation substrates and antioxidants by means of FolinCiocalteu reagent Meth.Enzymol., 299, 152-178 [12] Marinova D., Ribarova F., Atanassova M., 2005, Total phenolics and total flavonoid in Bulgarian fruits and vegetables, J Univ Chem Tech Metallurg., 40 (3), 255-260 AUTHORS INFORMATION Nguyen Tan Thanh1, Nguyen Tien Anh1, Nguyen Thi Huyen1, Nguyen Duc Nam2, Nguyen Duc Trung3 School of Biochemical Technology - Environment, Vinh University Faculty of Electrical Engineering, Hanoi University of Industry School of Biotechnology and Food Technology, Hanoi University of Science and Technology TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Do Tat Loi, 2006 Nhung cay thuoc va vi thuoc Viet Nam Thoidai Publishing House, Vietnam [2] Daisy P., Eliza J., Mohamed Farook K A M., 2009 A novel dihydroxy gymnemic triacetate isolated from Gymnema sylvestre possessing normoglycemic and hypolipidemic activity on STZ-induced diabetic rats Journal of Ethnopharmacology, 126(2), 339–344 [3] Hong M., Fumiyuki K., Yoshisuke T., 1992 Isolation and Structure elucidation of Gymnemic Acids, antisweet principles Gymnema sylvestre Chemical and Pharmaceutical Bulletin, 40, 1366–1375 [4] Liu B., Asare-Anane H., Al-Romaiyan A., Huang G., Amiel S.A., Jones P.M., Persaud S.J., 2009 Characterisation of the insulinotropic activity of an aqueous extract of Gymnema Sylvestre in mouse β-cells and human islets of langerhans Cellular Physiology and Biochemistry 23, 125–132 [5] Sahu N., Mahato S.B., Sarkar S.K., Poddar G., 1996 Triterpenoid saponins from Gymnema sylvestre Phytochemistry, 41, 1181–1185 [6] Shanmugasundaram E.R.B., Gopinath K.L., Shanmugasundaram K.R., Rajendran V.M., 1990 Possible regeneration of the islets of Langerhans in streptozocin-diabetic rats given Gymnema sylvestre leaf extracts Journal of Ethnopharmacology, 30, 265–279 [7] Bannister P., Carrington C.G., Chen G., 2002 Heat pump dehumidifier drying technology – status, potential and prospects In: Proceedings of 7th IEA (International Energy Agency) Heat Pump Conference, vol China Architecture and Building Press, Beijing, 219–230 [8] Prasertsan S., Saen-saby P., 1998 Heat pump drying of agricultural materials Drying Technology, 16 (1–2), 235–250 [9] Strommen I., Eikevik T.M., Alves-Filho O., Syverud K., Jonassen O., 2002 Low temperature drying with heat pumps new generations of high quality dried products In: 13th International Drying Symposium, Beijing, China 27–30 August, KNL-02 [10] AOAC, 2003 Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemists Association of Official Analytical Communities: Arlinton, VA, USA Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn Vol 57 - No (Aug 2021) ● Journal of SCIENCE & TECHNOLOGY 103 ... Tổn thất hàm lượng tổng phenolic (TPCL) xác định: TPCNL  TPCSP TPCL  100 (2) TPCNL 2.5.3 Xác định hàm lượng tổng flavonoid (TFC) Tổng hàm lượng flavonoid xác định theo phương pháp Al -flavonoid. .. thất hàm lượng tổng phenolic Dây thìa canh thể hình Thể ảnh hưởng tương tác biến độc lập đến mát hàm lượng tổng phenolic sau trình sấy bơm nhiệt Trong hình bảng 3, ba yếu tố nhiệt độ sấy, tốc độ. .. thất hàm lượng phenolic Dây thìa canh trình sấy bơm nhiệt Nhìn vào hình 1a, 1b thấy ảnh hưởng yếu tố nhiệt độ sấy lớn so với yếu tố tốc độ tác nhân sấy thời gian sấy Tổn thất hàm lượng phenolic