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
3.2.1.1. Hiệu suất thu hồi chất chiết
Hình 3.6. Ảnh hưởng của nồng độ chế phẩm hemicellulase đến hiệu suất thu hồi chất chiết khi xử lý nguyên liệu sơ ri đồng thời bằng sóng siêu âm và enzyme
Với mẫu chỉ xử lý siêu âm, hiệu suất thu hồi chất chiết tăng 7.9% so với mẫu đối chứng khơng xử lý. Tác động vật lý của sóng siêu âm làm phá vỡ cấu trúc của mô thực vật giúp tạo các kênh dẫn để quá trình thốt dịch bào từ mô quả được dễ dàng hơn, đồng thời làm tăng tốc độ truyền khối và khuếch tán của các phân tử chất tan nằm
trong tế bào ra bên ngồi do đó làm tăng hiệu suất trích ly.
Trong trường hợp kết hợp đồng thời xử lý siêu âm và enzyme, khi nồng độ chế phẩm enzyme tăng từ 0 đến 0.4% (v/w), hiệu suất thu hồi chất chiết tăng mạnh và đạt giá trị
90.7%, tức tăng 33.5% so với mẫu đối chứng không xử lý, và tăng 23.8% so sánh với mẫu chỉ xử lý bằng siêu âm (xen phụ lục D -Bảng D.1 và Hình 3.6).
Nếu tiếp tục tăng nồng độ enzyme lên đến 0.6, 0.8 và 1.0% v/w, hiệu suất thu hồi chất chiết không khác biệt có nghĩa theo phân tích thống kê (ở độ tin cậy 95%). Khi xử lý mẫu bằng sóng siêu âm kết hợp đồng thời với enzyme, những tương tác bên trong hệ sẽ diễn ra phức tạp hơn. Việc tăng đáng kể hiệu suất của q trình trích ly có thể bao gồm các yếu tố sau: i). Cấu trúc mô thực vật bị phá vỡ hay bị hư tổn do tác động của sóng siêu âm tạo thành lỗ thủng hoặc các rãnh nứt giúp cho quá trình tiếp xúc và thủy phân của enzyme diễn ra dễ dàng, ii). sóng siêu âm làm tăng tốc độ truyền khối và khuếch tán các cấu tử chất tan từ bên trong tế bào thịt quả ra bên ngoài, iii) sự gia tăng hoạt tính xúc tác của enzyme do tác động của siêu âm (kết quả thí nghiệm 3.1), nhờ vậy mà hiệu suất thu hồi chất chiết sẽ tăng lên đáng kể.
Kết quả của chúng tôi cũng tương tự như một số kết luận rút ra từ các nghiên cứu trước đây. Nghĩa là khi tăng nồng độ chế phẩm enzyme đến một giá trị nào đó thì hiệu
suất thu hồi chất chiết khơng thay đổi theo phân tích thống kê (Dang et al. (2010), Le
et al. (2010), Nguyen et al. (2011)).
Mức độ tăng hiệu suất thu hồi chất chiết trong nghiên cứu này là thấp hơn so với kết quả của Dang et al. (2010) khi xử lý hỗn hợp sơ ri chà đồng thời bằng sóng siêu âm và chế phẩm pectinase (Pectinex Ultra SP-L) (Hiệu suất thu hồi chất chiết tăng 43.2% so với mẫu đối chứng không xử lý), và cao hơn so với kết quả của Nguyen et al. (2011) xử lý hỗn hợp sơ ri chà đồng thời bằng siêu âm và chế phẩm cellulase (Cellulast) (Hiệu suất thu hồi chất chiết chỉ tăng 27.2% so với mẫu đối chứng không xử lý). Do vậy, chúng tôi chọn nồng độ chế phẩm enzyme là 0.4% cho khảo sát tiếp theo.
3.2.1.2. Hàm lượng đường khử
Hình 3.7. Ảnh hưởng của nồng độ chế phẩm hemicellulase đến hàm lượng đường khử khi xử lý nguyên liệu sơ ri đồng thời bằng sóng siêu âm và enzyme
Tương tự với hiệu suất thu hồi chất chiết, khi nồng độ chế phẩm enzyme thay đổi từ 0 đến 0.4% (v/w), thì hàm lượng đường khử trong dịch trích ly từ 34.41 g/L sẽ tăng đến
45.38g/L, nghĩa là tăng 31.9% so với mẫu đối chứng không xử lý và tăng 22.7% so với mẫu đối chứng chỉ xử lý bằng sóng siêu âm (xem phụ lục D-Bảng D.2).
Sóng siêu âm cắt đứt những mạch dài polysaccharide thành những mạch ngắn hơn và
do đó giải phóng thêm một phần đường khử vào mơi trường trích ly. Điều này đã được
Lomboy et al. (2010) khẳng định khi sử dụng sóng siêu âm trong q trình thủy phân
tinh bột từ bắp để tạo thành các loại đường có khả năng lên men. Hơn nữa, q trình thủy phân của enzyme cũng được tăng tốc nhờ hỗ trợ của sóng siêu âm, kết quả là hàm
lượng đường khử trong dịch trích cũng tăng đáng kể.
Tuy nhiên mức độ tăng của hàm lượng đường khử không cao như mức độ tăng của
hiệu suất thu hồi chất chiết. Nguyên nhân là do trong chất chiết ngoài hàm lượng
đường cịn có những thành phần khác như acid hữu cơ, xơ hòa tan, các hợp chất
3.2.1.3. Hàm lượng acid tổng
Hình 3.8. Ảnh hưởng của nồng độ chế phẩm hemicellulase đến hàm lượng acid tổng khi xử lý nguyên liệu sơ ri đồng thời bằng sóng siêu âm và enzyme
Kết quả ở Hình 3.8 và phụ lục-Bảng D.3 cho thấy hàm lượng acid tổng từ 6 g/L sẽ tăng đến 7.65 g/L khi tăng nồng độ chế phẩm enzyme từ 0 đến 0.4% (v/w). Khi so
sánh với mẫu đối chứng không xử lý thì mức độ tăng của hàm lượng acid tổng là
27.5%. Nếu tiếp tục tăng nồng độ chế phẩm enzyme, hàm lượng acid tổng trong dịch
trích khơng thay đổi có nghĩa theo kết quả xử lý thống kê (P<0.05).