Sử dụng phương pháp hàm kỳ vọng để tối ưu hóa hàm lượng CGA thu được sau quá trình thủy phân bằng phần mềm Design Expert. Kết quả đã tìm được phương án thí nghiệm để cực đại hàm mục tiêu dự đoán là: Tỷ lệ cơ chất – dung môi 1 – 60, nồng độ enzyme là 43,548 U/g, thời gian thuỷ phân là 54,4 phút. Khi đó, hàm lượng CGA đạt được trong các điều kiện trên theo tính toán là 62,3077 mg/g mẫu cà phê nghiền. Kết quả hàm kỳ vọng mối tương quan giữa các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình thuỷ phân quả cà phê xanh thu nhận CGA được biểu diễn trên hình 3.16 và hình 3.17.
Hình 3.15. Hàm kỳ vọng và điều kiện tối ưu thuỷ phân cà phê xanh thu CGA
Dạng biểu diễn 3D
Hình 3.16. Bề mặt đáp ứng của hàm lượng CGA
Thực nghiệm tại điều kiện dung môi pH 5,5, tỉ lệ cơ chất – dung môi 1 – 60, nồng độ enzyme 44 U/g, nhiệt độ thuỷ phân 50oC với tốc độ lắc khuấy 80 vòng/phút trong thời gian 55 phút, hàm lượng CGA dự đoán thu được là 62,3 mg/g.
Tiến hành kiểm tra mô hình với các điều kiện như trên thu được kết quả tại bảng 3.4 sau:
Bảng 3.4. Kiểm tra mô hình thí nghiệm tối ưu hoá tách chiết CGA
TT Tỷ lệ cơ chất – dung môi (g/ml) Nồng độ enzyme (U) Thời gian (phút) Hàm lượng CGA (mg/g) 1 1 – 60 44 55 61,37 2 1 – 60 44 55 62,61 3 1 – 60 44 55 61,52 Trung bình 61,83
Sau khi tiến hành kiểm tra mô hình với các điều kiện tối ưu nhận thấy hàm lượng CGA thu được nằm trong khoảng 61,37 – 62,61 mg/g, nằm trong khoảng dự đoán của phương pháp quy hoạch bậc hai Box – Behnken nên mô hình đúng với thực nghiệm.
Hình 3.17. Sắc ký đồ kết quả trước và sau tối ưu hoá
Theo nghiên cứu của Trần Phương Thảo (2019), khi sử dụng phương pháp vi sóng và chiết ngâm để tách CGA bằng cà phê Robusta, kết quả thu được lượng CGA là 5,17- 5,31%/g chất khô. Trong khi đó, các nghiên cứu khác chỉ ra rằng cà phê Robusta cho hàm lượng CGA cao hơn so với cà phê Arabica. Từ đó có thể kết luận rằng sử dụng enzyme pectinase cho hiệu suất tách chiết CGA cao hơn phương pháp chiết ngâm.