1.2. TỔNG QUAN VỀ CARRAGEENAN VÀ OLIGOCARRAGEENAN
1.2.6.4. Các phương pháp kết hợp
Các oligomers của carrageenan có thể thu đƣợc bằng cách thủy phân carrageenan hoặc tổng hợp từ monosaccharide. Quá trình đầu tiên đƣợc xem là khả thi nhất vì có thể thu đƣợc nhiều loại oligome khác nhau từ một polymer; trong khi phƣơng pháp thứ hai thì phức tạp và tốn kém, và cho ra các oligomers có mức độ trùng hợp (DP) thấp [25]. Nhiều phƣơng pháp cắt mạch carrageenan đã đƣợc báo cáo, bao gồm thủy phân axit [17,26], thủy phân enzym [27,28,29], thủy phân hydrogen peroxide [30] và thủy phân bằng bức xạ với tia gamma [31,32]. Gần đây, kỹ thuật ứng dụng lò vi sóng chiếu xạ đang thu hút sự quan tâm ngày càng nhiều do tính hiệu quả của nó và đƣợc sử dụng trong nhiều các lĩnh vực nghiên cứu về carbohydrate, chẳng hạn nhƣ chiết xuất [33], methyl hóa [34], depolymer hóa [35] của polysaccharides và desulfat hóa của polysaccharides sulfated [8]. Một nghiên cứu khác [36] của Hu và cộng sự (2013) về điều chế oligosaccharides axit guluronic bằng cách sử dụng chiếu xạ vi sóng. Phƣơng pháp này không chỉ thuận tiện, tốn ít thời gian hơn mà còn thân thiện với môi trƣờng.
Trong nghiên cứu của mình, Guangsheng Li và cộng sự [37] đã sử dụng kết hợp hai phƣơng pháp để thủy phân κ-carrageenan, đầu tiên
carageenan đƣợc thủy phân trong môi trƣờng acid HCl với pH bằng 3, sau đó
dung dịch đƣợc thủy phân dƣới bức xạ vi sóng ở 100 0C trong 15 phút. Kết
quả phân tích cho thấy số κ-carra-oligosaccharides lẻ với DP dao động từ 3 đến 21 có thể thu đƣợc bằng phƣơng pháp này, và cấu trúc của các oligosaccharides phù hợp với các cấu trúc thu đƣợc bằng phƣơng pháp thủy phân axit nhẹ truyền thống.
Với việc sử dụng phƣơng pháp thủy phân acid và enzym kết hợp để
thủy phân rong K. Alvarezii từ vùng biển Malaysia, Faiqah Abd-Rahim và
cộng sự [19] đã nghiên cứu khảo sát ảnh hƣởng của các yếu tố nhƣ nhiệt độ thủy phân, thời gian, hàm lƣợng rong, nồng độ acid và thời gian thủy phân enzym lên hàm lƣợng đƣờng khử đƣợc tạo thành. Điều kiện thủy phân acid: hàm lƣợng rong 80 g/L, 0,2 M H2SO4, 110 0C trong 90 phút; sau đó tiếp tục đƣợc thủy phân bằng enzym sử dụng enzyme Celluclast với hoạt độ 150 FPU,
pH = 5.5, 50 0C trong 48 giờ; kết quả cho thấy hiệu suất thủy phân bằng
phƣơng pháp acid và enzyme kết hợp đạt 62,35 %, lƣợng đƣờng khử tăng lên là 15,6 g/L. Kết quả nghiên cứu này cao hơn so với các nghiên cứu của Ge và cộng sự [38] và Wan và cộng sự [39] khi điều kiện thủy phân tƣơng đồng nhau trên hai loại rong tƣơng ứng là L. Japonica và G. Salicornia.
Trên đây là hai báo cáo điển hình của phương pháp thủy phân kết hợp trong quá trình cắt mạch carrageenan trên nguyên liệu chủ yếu là rong đỏ hoặc trên κ-carrageenan. Ngoài ra còn nhiều nghiên cứu khác cũng sử dụng phương pháp thủy phân kết hợp, tuy nhiên do mục đích sử dụng khác nhau (dùng để làm nhiên liệu sinh học) nên nguyên liệu thủy phân cũng khác nhau (sử dụng nguyên liệu thủy phân là phần bã sau khi chiết có chứa nhiều cellulose).