Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp tiền xử lý lá kinh giới đến hiệu suất trích ly polyphenol acid chlorogenic và acid rosmarinic

Ảnh hưởng của quá trình lạnh đông Ảnh hưởng của thời gian lạnh đông

Quá trình lạnh đông nguyên liệu ở -18℃ là cách làm lạnh đông chậm với mức thời gian tối thiểu là 10 giờ nhằm giúp cho quá trình hình thành từ từ các mầm tinh thể nước đá ở các khoảng trống giữa các tế bào (gian bào) bên trong nguyên liệu [41]. Khi lạnh đông ở 12 giờ và 18 giờ, các mầm tinh thể chưa đủ số lượng giúp kết hợp tạo thành. Khi thời gian lạnh đông kéo dài đến 24 giờ, nồng độ chất tan trong tế bào cao hơn ngoài tế bào, do đó dưới áp suất thẩm thấu làm nước trong tế bào có xu hướng chảy ra ngoài gian bào qua màng bán thấm, bồi đắp làm tinh thể đá cực đại ở gian bào mà không tạo ra tinh thể đá mới, làm rách màng tế bào giúp việc trích ly đạt hiệu quả cao [41].

Tăng thời gian lạnh đông trên 24 giờ cũng không giúp tăng hàm lượng các chất cần thu nhận trong quá trình trích ly. Elatior và bảo quản một tuần không thấy có sự thay đổi hàm lượng TPC và hoạt tính chống oxy hóa trong nguyên liệu, nghiên cứu cho thấy khi lạnh đông nguyên liệu đã không xảy ra thoái hóa nhiệt và các enzyme PPO, POD không hoạt động. Qua kết quả thí nghiệm trên, ở nhiệt độ lạnh đông cố định -18℃, chúng tôi chọn thời gian lạnh đông phù hợp là 24 giờ làm thông số cho thí nghiệm tiếp theo.

Ảnh hưởng quá trình trích ly hoạt chất sau xử lý bằng phương pháp chần .1 Ảnh hưởng của thời gian trích ly

Vì nguyên liệu và dung môi trích ly cần phải có khoảng thời gian nhất định để tiếp xúc nhau đế các chất tan khuếch tán đi vào trong dung môi, do đó khi thời gian trích ly 30 phút là quá ngắn nên hàm lượng các chất cần thu nhận sau quá trình trích ly đều thấp. Khi nhiệt độ trích ly tăng cao sẽ làm tăng khả năng hòa tan các hợp chất hoạt động và do đó làm tăng hiệu suất trích ly, nhiệt độ cao còn làm giảm độ nhớt của dung môi, làm tăng bề mặt tiếp xúc của nguyên liệu với dung môi, giúp các chất phenolic và hợp chất kháng oxy hóa dễ dàng đi vào trong dung môi. Khi nhiệt độ trích ly tăng cao, các hợp chất TPC, hoạt tính chống oxy hóa bị biến tính bởi nhiệt sẽ làm giảm hiệu suất trích ly TPC và hoạt tính chống oxy hóa của dịch trích, tương tự như nghiên cứu của Dent và cộng sự (2013) [52].

Trong điều kiện nhiệt độ trích ly thấp, quá trình truyền khối xảy ra chậm hơn, bề mặt tiếp xúc của nguyên liệu và dung môi không nhiều dẫn đến hàm lượng TPC, AC theo DPPH, CGA và RA thu được sẽ thấp hơn, dẫn đến hiệu suất thu hồi thấp. Khi tăng lượng dung môi lên 1/12 (w/v) và 1/14 (w/v) hiệu quả thu hồi các hợp chất trên đã tăng theo tỉ lệ thuận nhưng đến tỷ lệ 1/16 (w/v) thì hàm lượng TPC, AC theo DPPH, CGA và RA có giảm đi, bởi vì lượng dung môi lúc này là quá nhiều so với lượng các chất cần thu hồi từ nguyên liệu làm cho dịch trích ly bị pha loãng dẫn đến sự cân bằng giữa các pha. Kết quả nghiên cứu của chúng tôi tương đồng với nghiên cứu của Nguyễn Thị Ngọc Thúy và cộng sự (2017) [4] khi sử dụng tỷ lệ nguyên liệu/ dung môi cao thu được hợp chất phenolic và hoạt tính chống oxy hóa cao nhất từ lá tía tô.

Từ kết quả thí nghiệm ở bảng 4.11, các giá trị TPC, AC theo DPPH, CGA và RA tăng dần từ pH 2 đến pH 3 và đạt đỉnh cao nhất ở pH 3, điều này chứng tỏ khi pH thấp giúp ức chế hoạt động của enzyme PPO tốt hơn, bên cạnh đó môi trường acid là môi trường phù hợp để trích ly hợp chất TPC hiệu quả nhất. Trong quá trình trích ly, nhóm nghiên cứu chúng tôi lựa chọn loại dung môi trích ly là ethanol vì đây là loại dung môi dễ tìm, giá rẻ, độ phân cực cao, dễ thu hồi và an toàn sử dụng trong thực phẩm; đây cũng là loại dung môi rất phổ biến sử dụng trong rất nhiều nghiên cứu trích ly nguyên liệu thực vật.

Hiệu suất trích ly của các phương pháp tiền xử lý nguyên liệu

Với kết quả thu được từ nghiên cứu, chúng tôi chọn nồng độ ethanol 60% là nồng độ dung môi trích ly phù hợp cho thí nghiệm tiếp theo. Như vậy, sau kết quả khảo sát các thông số phù hợp cho quá trình trích ly, chúng tôi lựa chọn như sau: nhiệt độ trích ly 70℃; thời gian trích ly 75 phút; tỷ lệ nguyên liệu/. Đây là các thông số cố định được sử dụng cho quá trình trích ly sau khi tiền xử lý nguyên liệu để đánh giá hiệu suất trích ly các hoạt chất sinh học ở lá kinh giới.

Sau khi tìm được các thông số phù hợp cho quá trình trích ly nguyên liệu, chúng tôi tiến hành thực hiện khảo sát đánh giá hiệu suất trích ly của bốn phương pháp tiền xử lý gồm: phương pháp sấy, phương pháp chần, phương pháp chần kết hợp lạnh đông và phương pháp chần kết hợp lạnh đông - hỗ trợ vi sóng so với nguyên liệu không qua xử lý ban đầu. Từ kết quả thí nghiệm ở hình 4.14 cho thấy, phương pháp chần kết hợp lạnh đông cho hiệu suất trích ly các chất cần nghiên cứu cao hơn so với phương pháp sấy, phương pháp chần, phương pháp chần kết hợp lạnh đông - hỗ trợ vi sóng. Ở phương pháp chần nguyên liệu kết hợp lạnh đông ở -18℃, giai đoạn chần không làm tăng hàm lượng các chất nghiên cứu mà là bảo vệ lượng các chất cần trích ly trong khi đó giai đoạn lạnh đông kéo dài trong 24 giờ đã giúp cho hàm lượng TPC và AC theo DPPH trong lá kinh giới tăng.

Phương pháp chần kết hợp lạnh đông cho hiệu suất trích ly cao gấp 3,3 đến 5,5 lần so với trích ly nguyên liệu không xử lý.

Hình ảnh chụp SEM

Quan sát hình ảnh chụp SEM phía trên chúng tôi nhận thấy mẫu xử lý chần kết hợp lạnh đông có mức độ phá vỡ thành tế bào nhiều hơn so với mẫu xử lý sấy; mẫu xử lý chần và mẫu kinh giới xử lý chần kết hợp lạnh đông - hỗ trợ vi sóng. Như vậy, khi lá kinh giới trải qua quá trình chần đã tạo ra các vết nứt trên thành tế bào, thay đổi cấu trúc tế bào, sau đó tiếp tục trải qua quá trình lạnh đông nguyên liệu tạo ra tinh thể đá có kính thước lớn gây phá vỡ thành tế bào giúp các hợp chất TPC và hợp chất kháng oxy hóa đủ thời gian khuếch tán vào trong dung môi trích ly, giúp đạt hiệu suất trích ly cao nhất.

Kiến nghị

Nguyen et al., “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),” Tạp chí Khoa học Công nghệ và Thực phẩm, vol. Nguyen, “Ảnh hưởng của biện pháp xử lý nguyên liệu đến khả năng trích ly và sự ổn định anthyocyanin từ bắp cải tím (Brassica oleracea),” Tạp chí khoa học trường Đại học Cần Thơ, vol. Truong et al., “Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hàm lượng hợp chất polyphenol, sắc tố carotenoids, chlorophyll và hoạt tính chống oxy hóa của cây rau càng cua (Peperomia pellucida L.) thu ở tỉnh Tiền Giang,” Tạp chí Kỹ thuật và Công nghệ, vol.

Nguyen, “Ảnh hưởng của biện pháp xử lý nguyên liệu đến khả năng trích ly và sự ổn định anthyocyanin từ bắp cải tím (Brassica oleracea),” Tạp chí khoa học trường Đại học Cần Thơ, vol. Thanh, “Nghiên Cứu Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Khả Năng Trích Ly Dịch Quả Sơ Ri (Magnolyophyta Glabra) Bằng Enzyme,” Tạp chí Khoa học trường Đại học Cần Thơ, vol. Nguyen, “Ảnh Hưởng Của Phương Pháp Tiền Xử Lý Đến Các Hợp Chất Có Hoạt Tính Sinh Học Và Khả Năng Loại Trừ Gốc Tự Do Trong Tỏi,” Can Tho University Journal of Science, vol.

Hàm ẩm nguyên liệu cho biết lượng nước có trong mẫu và được tiến hành bằng phương pháp bốc hơi nước, sử dụng cân sấy ẩm hồng ngoại Ohaus MB45 để xác định độ ẩm nguyên liệu [76]. - Pha dung dịch chuẩn gốc acid gallic: (tương đương với acid gallic khan nồng độ khoảng 1.000 àg/mL) cõn 0,11g acid gallic khan vào bỡnh định mức 100mL, hòa tan trong nước cất, pha loãng đến vạch và trộn.

Xác định hàm lượng đường tổng

Hiệu suất trích ly của các phương pháp tiền xử lý PP tiền xử lý Hiệu suất trích ly (%).