CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
3.2. Khảo sát quá trình xử lý sơ ri nguyên liệu đồng thời bằng sóng siêu âm và
3.2.1.4. Hàm lượng vitami nC
Hình 3.9. Ảnh hưởng của nồng độ chế phẩm hemicellulase đến hàm lượng vitamin C khi xử lý nguyên liệu sơ ri đồng thời bằng sóng siêu âm và enzyme
Kết quả thực nghiệm (Hình 3.9 và phụ lục-Bảng D.4) cho thấy trong trường hợp kết hợp xử lý nguyên liệu sơ ri đồng thời bằng sóng siêu âm và chế phẩm enzyme hemicellulase (Viscozyme L) thì dịch quả trích ly được sẽ chứa vitamin C nhiều hơn so với mẫu đối chứng và mẫu chỉ qua xử lý siêu âm. Hàm lượng vitamin C trong dịch
trích sơ ri từ 17.42g/L sẽ tăng lên 18.78g/L khi nồng độ chế phẩm tăng từ 0% đến
0.4% (v/w), và mức độ tăng cao nhất ứng với nồng độ enzyme là 0.4% (hàm lượng vitamin C tăng 12.1% so với mẫu đối chứng không xử lý).
3.2.1.5. Hàm lượng các hợp chất phenolics
Hình 3.10. Ảnh hưởng của nồng độ chế phẩm hemicellulase đến hàm lượng các hợp chất phenolics khi xử lý nguyên liệu sơ ri đồng thời bằng sóng siêu âm và enzyme
Hàm lượng các hợp chất phenolics trong dịch trích từ 6.84 g/L tăng lên 8.17 g/L khi thay đổi nồng độ chế phẩm enzyme từ 0 đến 1.0%. Hàm lượng các hợp chất phenolics ở nghiệm thức có nồng độ chế phẩm 0.4% (v/w) tăng cao hơn 27.1% so với mẫu đối
chứng không qua xử lý. Nếu tiếp tục tăng nồng độ Viscozyme L, hàm lượng các hợp chất phenolics không thay đổi khác biệt theo phân tích thống kê (Hình 3.10 và phụ lục D-Bảng D.5).
Ở tế bào thực vật, các hợp chất phenolics chủ yếu liên kết với polysacchride của thành
tế bào thông qua liên kết hydro hoặc liên kết kỵ nước (Le Bourvellec et al. 2005). Sự
hỗ trợ của siêu âm giúp phá vỡ cấu trúc thành tế bào, bẽ gãy polysaccharide và cùng với quá trình thủy phân hemicellulose do enzyme xúc tác thì các liên kết trong chuỗi polysaccharide bị phá vỡ và các hợp chất phenolics dễ dàng được trích ly vào dịch ép.
3.1.6. Hoạt tính chống oxy hóa
Hình 3.11. Ảnh hưởng của nồng độ chế phẩm hemicellulase đến hoạt tính chống oxy hóa
khi xử lý nguyên liệu sơ ri đồng thời bằng sóng siêu âm và enzyme
Kết quả thực nghiệm cho thấy khi nồng độ chế phẩm enzyme từ 0 tăng đến 0.4% (v/w) thì hoạt tính chống oxy hóa của dịch trích từ 66.26 sẽ tăng đến 79.66 mmolTEAC/L (theo phương pháp DPPH) và từ 77.02 sẽ tăng đến 98.02 mmolTEAC/L (theo phương pháp ABTS), tức tăng lần lượt 28% (DPPH) và 27.3% (ABTS) khi so sánh với mẫu
đối chứng không qua xử lý. Nếu tiếp tục tăng nồng độ chế phẩm enzyme, hoạt tính oxy
hóa khơng khác biệt có nghĩa theo phân tích thống kê (Phụ lục D-Bảng D.6).
Vitamin C, các hợp chất phenolics được cho là hai thành phần chính ảnh hưởng đến hoạt tính chống oxy hóa trong quả sơ ri (Righetto et al., 2005). Quá trình xử lý nguyên liệu sơ ri đồng thời bằng sóng siêu âm và chế phẩm enzyme đều làm tăng hàm lượng vitamin C và các hợp chất phenolics tổng trong dịch trích sơ ri lần lượt 12.1% và 27.1% nên hoạt tính chống oxy hóa trong dịch trích cũng tăng lên.
3.2.2. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân enzyme
Trong thí nghiệm này, chúng tơi thay đổi thời gian của phản ứng thủy phân enzyme từ
3.2.2.1. Hiệu suất thu hồi chất chiết
Hình 3.12. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân enzyme đến hiệu suất thu hồi chất chiết khi xử lý nguyên liệu sơ ri đồng thời bằng sóng siêu âm và chế phẩm hemicellulase
Khi thời gian thủy phân hemicellulase từ 0 tăng đến 40 phút thì hiệu suất thu hồi chất chiết từ 67.1% sẽ tăng đến 89.5%, tức tăng 33.4% so với mẫu đối chứng không xử lý
và tăng 23.6% so với mẫu chỉ xử lý bằng sóng siêu âm. Nếu tiếp tục tăng thời gian
thủy phân hemicellose lên 60-100 phút thì hiệu suất thu hồi chất chiết không khác biệt với nhau theo phân tích thống kê (xem phụ lục D-Bảng D.7).
Khi cho chế phẩm enzyme tiếp xúc với nguyên liệu, cần phải có thời gian để đại phân tử enzyme khuếch tán qua các lớp sơ cấp và thứ cấp ở vách tế bào đễ tạo phức với các phân tử hemicellulose và xúc tác phản ứng thủy phân các phân tử này. Tác động vật lý của sóng siêu âm làm phá hủy thành tế bào thịt quả sơ ri, đẩy nhanh tốc độ truyền
khối, tạo điều kiện cho enzyme dễ dàng tiếp xúc với các hemicellulose trong thành tế bào thịt quả nên thời gian phản ứng thủy phân enzyme được rút ngắn 1.5 lần so sánh với quá trình xử lý hỗn hợp sơ ri xay chỉ sử dụng enzyme (thời gian 60 phút) (Vuong
3.2.2.2. Hàm lượng đường khử
Hình 3.13. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân enzyme đến hàm lượng đường khử khi xử lý nguyên liệu sơ ri đồng thời bằng sóng siêu âm và chế phẩm hemicellulase
Hàm lượng đường khử trong mẫu xử lý tăng cao nhất sau 40 phút thủy phân bởi chế
phẩm hemicellulase, đạt giá trị 44.41g/L và giá trị này tăng 31.6% so với mẫu đối
chứng không xử lý. Nếu tiếp tục tăng thời gian phản ứng thủy phân của enzyme thì
hàm lượng đường khử thu được trong dịch trích là khơng khác biệt có nghĩa theo số
liệu xử lý thống kê (xem phụ lục D-Bảng D.8).
3.2.2.3. Hàm lượng acid tổng
Hình 3.14. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân enzyme đến hàm lượng acid tổng khi xử lý nguyên liệu sơ ri đồng thời bằng sóng siêu âm và chế phẩm hemicellulase
Tương tự với qui luật của hiệu suất thu hồi chất chiết và đường khử, hàm lượng acid
đối chứng không qua xử lý. Khi kéo dài thời gian phản ứng thủy phân từ 60 lên 100 phút, hàm lượng acid tổng trong dịch trích ly khơng thay đổi có nghĩa về mặt thống kê
(phụ lục D-Bảng D.9).
3.2.2.4. Hàm lượng vitamin C
Hình 3.15. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân enzyme đến hàm lượng vitamin C khi xử lý nguyên liệu sơ ri đồng thời bằng sóng siêu âm và chế phẩm hemicellulase
Khác với qui luật tăng của hiệu suất thu hồi chất chiết, khi thời gian thủy phân hemicellulose từ 0 tăng đến 40 phút, hàm lượng vitamin C trong dịch trích cũng tăng từ 16.64 đến 18.03g/L (tăng 12.6% so với mẫu đối chứng không qua xử lý). Tuy
nhiên, khi kéo dài thời gian thủy phân enzyme lên 60-100 phút, hàm lượng vitamin C trong dịch trích sơ ri có xu hướng giảm dần và có khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê so với nghiệm thức 40 phút (phụ lục D-Bảng D.10). Điều này có thể là do khi tăng thời gian phản ứng thủy phân hemicellulose, vitamin C bị oxy hóa nhiều hơn do quá trình xử lý enzyme được thực hiện ở nhiệt độ 55oC trong thời gian dài. Kết quả là hàm
3.2.2.5. Hàm lượng các hợp chất phenolics
Hình 3.16. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân enzyme đến hàm lượng các hợp chất phenolics khi xử lý nguyên liệu sơ ri đồng thời bằng sóng siêu âm và chế phẩm hemicellulase
Giống với qui luật tăng của vitamin C, hàm lượng các hợp chất phenolics trong dịch
trích ly đạt giá trị cao nhất là 8.94 gGAE/L, tăng 28.2% so với mẫu đối chứng qua
không xử lý, khi thời gian xử lý enzyme kéo dài 40 phút. Hàm lượng các hợp chất phenolics trong dịch trích có xu hướng giảm dần nếu tiếp tục kéo dài thời gian phản
ứng thủy phân (phụ lục D-Bảng D.11). Chúng tôi cho rằng các phản ứng ngưng tụ,
hoặc oxy hóa các hợp chất phenolics là nguyên nhân làm giảm nồng độ các hợp chất phenolics trong dịch trích (Hsu et al. (1989), Zheng et al. (2009)).
3.2.6. Hoạt tính chống oxy hóa
Hình 3.17. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân enzyme đến hàm lượng các hoạt tính chống oxy hóa khi xử lý nguyên liệu sơ ri đồng thời bằng sóng siêu âm và chế phẩm hemicellulase
Kết quả thực nghiệm cho thấy khi nồng độ chế phẩm hemicellulase từ 0 tăng đến 40 phút hoạt tính chống oxy hóa của dịch trích từ 66.06 sẽ tăng đến 83.66 mmolTEAC/L
(theo phương pháp DPPH) và từ 83.76 sẽ tăng đến 106.86 mmolTEAC/L (theo phương pháp ABTS), tức tăng lần lượt 26.6% (DPPH) và 27.6% (ABTS) so sánh với
mẫu đối chứng không qua xử lý. Nếu tiếp tục tăng nồng độ chế phẩm enzyme, hoạt tính oxy hóa khơng khác biệt có nghĩa theo phân tích thống kê (phụ lục D-Bảng D.12).