Ảnh hưởng của điều kiện trích ly và cô quay chân không đến đặc tính của cao chiết từ vỏ bưởi da xanh (Citrus maxima (Burn.) Merr.)

- ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN TRÍCH LY VÀ CÔ QUAY CHÂN KHÔNG ĐẾN ĐẶC TÍNH CỦA CAO CHIẾT TỪ VỎ BƯỞI DA XANH (Citrus maxima (BURN.) MERR.).
- Cao chiết, cô quay chân không, hoạt tính sinh học, phương pháp trích ly, bưởi Da Xanh.
- Nghiên cứu được thực hiện với mục đích đánh giá hiệu quả thu nhận thành phần polyphenol hòa tan từ vỏ bưởi Da Xanh (Citrus maxima (Burn.) Merr.) ở các điều kiện trích ly và cô quay chân không khác nhau.
- Trên cơ sở này, ảnh hưởng của đặc tính nguyên liện và phương pháp trích ly, điều kiện cô quay chân không để đuổi dung môi (áp suất, độ giảm khối lượng) được khảo sát.
- Kết quả phân tích cho thấy thực hiện ly trích theo phương pháp tách ép công nghiệp (nguyên liệu tươi, bổ sung ethanol 40⁰ ở tỉ lệ 1:1, w/v, gia nhiệt ở 90⁰C trong thời gian 2 phút) giúp cải thiện chất lượng của dịch trích sau khi đuổi dung môi và giảm chi phí năng lượng khi so sánh với phương pháp thông dụng (trên nguyên liệu khô, ngâm trích, không hoặc có sự hỗ trợ của vi sóng).
- Song song đó, hiệu quả của chế độ loại dung môi bằng thiết bị cô quay ở áp suất tuyệt đối 160-180 mBar cũng được ghi nhận, đặc biệt với khả năng giúp gia tăng giá trị TPC, TFC, TEAC của dịch trích sau khi loại dung môi..
- Đáng chú ý nhất phải kể đến phần vỏ của bưởi Da Xanh khi cho hoạt tính kháng oxy hóa vượt trội, thể hiện trên 5 phương pháp thử thông dụng, dựa trên khả năng quét gốc tự do DPPH, ABTS.
- Để sử dụng thành phần polyphenol có hiệu quả, thu nhận cao chiết giàu polyphenol từ nguyên liệu cần được thực hiện, chủ yếu thông qua hai tiến trình là trích ly và loại bỏ dung môi.
- Cơ bản của vấn đề ly trích thành phần mang hoạt tính sinh học từ vỏ bưởi ở quy thí nghiệm có thể tham khảo ở nghiên cứu trích ly và tinh sạch naringin của tác giả Nguyễn Hoài Thương và ctv.
- hoặc gần đây nhất là nghiên cứu về khảo sát điều kiện trích ly polyphenol từ bột vỏ bưởi của Đỗ Thị Thúy Vy và ctv.
- (2020) (sử dụng dung môi ethanol 70%, phương pháp ngâm trích có hoặc không có hỗ trợ vi.
- Mâu thuẫn này cho thấy phương pháp trích ly đóng vai trò quan trọng và yêu cầu phương pháp trích ly là tốt khi vừa có hiệu quả thu nhận thành phần mong muốn tốt, đồng thời lại phải có khả năng ứng dụng trên điều kiện sản xuất thực tế.
- Tuy vậy, việc sử dụng dung môi để hỗ trợ trích ly là cần thiết, do tính tan của thành phần này phụ thuộc rất lớn vào độ phân cực của dung môi.
- So sánh với các dung môi khác, ly trích với ethanol cho hiệu quả thu nhận polyphenol kém hơn (Putnik et al., 2017.
- tuy nhiên, ethanol vẫn có ưu tiên hơn do đây là dung môi không có tính độc và thân thiện với môi trường.
- Ứng dụng đặc tính này có thể tìm ra điểm hòa tan tốt nhất cho thành phần polyphenol cần ly trích, điển hình như nghiên cứu trích ly polyphenol từ vỏ chuối xiêm (ethanol 40%, Phạm Trần Bảo Nghi và ctv., 2019), hoặc từ lá trà xanh (dung môi ethanol 60%, Xi et al., 2009).
- Cô quay chân không là phương pháp loại dung môi thông dụng (Putnik et al., 2017.
- Mặc dù tiến trình loại bỏ dung môi có thể xem là quá trình ngược lại với tiến trình trích ly, nhưng gần như không tìm được tài liệu khoa học nào ghi nhận quá trình này, nhất ảnh hưởng của tiến trình đến tính chất của hợp phần mang hoạt tính sinh học..
- Về cơ bản, tiến trình cô quay chân không được tiến hành tại điểm sôi của dung môi.
- đồng thời, dịch trích sẽ có sự thay đổi lớn về độ phân cực do phần lớn dung môi sẽ bị bay hơn.
- Do đó, quá trình cô quay sẽ có những tác động đáng kể đến chất lượng của dịch trích..
- Trên cơ sở khoa học đã được trình bày, trong phạm vi nghiên cứu, ảnh hưởng của tiến trình trích ly và cô quay chân không đến chất lượng của cao.
- PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.
- Đối tượng nghiên cứu được xác đinh là dịch trích từ nguyên liệu vỏ bưởi Da Xanh (Citrus maxima (Burn.) Merr.
- Cải biến quy trình trích ly theo phương pháp công nghiệp (Reeve, 1974) thông qua việc thay đổi dung môi là nước bằng dung dịch ethanol, tiếp cận trên dịch trích ly trước và sau đuổi dung môi..
- So sánh hiệu quả thu nhận của quá trình trích ly vừa cải biến với các phương pháp thông dụng (hai phương pháp phát triển bởi Đỗ Thị Thúy Vy và ctv., 2020)..
- Khảo sát ảnh hưởng quá trình loại dung môi bằng thiết bị cô quay chân không đến chất lượng dịch trích..
- Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của nồng độ ethanol đến hiệu quả trích ly hợp phần polyphenol hòa tan theo phương pháp tách ép.
- Đánh giá sự hiện diện của các thành phần mang hoạt tính sinh học trên dịch trích khi thực hiện ly trích sử dụng dung môi ethanol ở các nồng độ khác nhau (25.
- Mẫu đối chứng sử dụng dung môi là nước cất.
- Theo dõi chất lượng trên các mẫu dịch trích trước và sau khi loại dung môi..
- Trích ly theo phương pháp tách ép áp dụng theo Reeve (1974), gồm các bước: Làm nhỏ (xay cắt,.
- Loại dung môi bằng thiết bị cô quay chân không ở áp suất tuyệt đối 160÷180 mBar cho đến khi phần lớn ethanol đã bay hơi (nồng độ chất khô đến 35⁰Brix, tỉ trọng 1,13)..
- Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của phương thức xử lý nguyên liệu và phương pháp trích ly đến hiệu quả thu nhận thành phần polyphenol hòa tan từ vỏ bưởi Da Xanh.
- Mục tiêu của thí nghiệm là đánh giá hiệu quả thu nhận các hợp phần hòa tan mang hoạt tính sinh học của 3 phương pháp: tách ép công nghiệp, ngâm trích không và có sự hỗ trợ của vi sóng..
- Quy trình theo phương pháp ngâm trích có và không có hỗ trợ vi sóng được thực hiện theo Đỗ Thị Thúy Vy và ctv.
- Trích ly theo phương pháp ngâm trích được thực hiện với dung môi ethanol 70⁰, tỉ lệ dung môi:.
- Trích ly có hỗ trợ vi sóng thực hiện theo với dung môi ethanol 70⁰, tỉ lệ dung môi:.
- Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng quá trình loại dung môi bằng thiết bị cô quay chân không đến chất lượng hợp phần polyphenol hòa tan trong dịch trích Nhằm đánh giá ảnh hưởng của quá trình loại dung môi bằng thiết bị cô quay chân không khi vận hành ở 3 chế độ áp suất tuyệt đối khác nhau mBar).
- Chất lượng của dịch trích được theo dõi trong suốt tiến trình, ghi nhận theo độ giảm khối lượng (9 mức độ, từ 10 đến 90%)..
- Chỉ tiêu theo dõi: nồng độ chất khô hòa tan và tỉ trọng dịch trích.
- Phương pháp phân tích.
- Khả năng kháng oxy hóa TEAC: sử dụng phương pháp xác định gốc tự do được hiệu chỉnh xác định, trên phản ứng làm mất màu chất oxy hóa là 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) và chất kháng oxy hóa chuẩn là Trolox )(Chmelová et al., 2015).
- Phương pháp phân tính định tính: được thực hiện theo Evans (2002).
- Phương pháp xử lý số liệu.
- Ảnh hưởng của nồng độ ethanol đến hiệu quả trích ly hợp phần polyphenol hòa tan theo phương pháp tách ép Tiếp cận quy trình trích ly theo phương pháp tách ép công nghiệp (Reeve, 1974.
- Sinija et al., 2007), nghiên cứu đề xuất cải tiến quy trình bằng việc thay thế dung môi bổ sung là nước (ở tỉ lệ 1:1) bằng dung môi ethanol ở các nồng độ khác nhau, đồng thời thực hiện mở rộng hơn thông qua theo dõi chất lượng của cả dịch trích ly trước và sau khi loại dung môi..
- (i) Đối với dịch trích ly trước khi đuổi dung môi, việc sử dụng nồng độ ethanol càng cao càng có lợi cho quá trình trích ly.
- Cần lưu ý rằng trích ly được thực hiện theo phương pháp tách ép và lượng ethanol bổ sung là 1:1 so với nguyên liệu tươi, do đó nồng độ cồn của hỗn hợp sẽ nhỏ hơn nồng độ sử dụng vào khoảng 1,76 lần (với độ ẩm nguyên liệu ở 75,67%)..
- Ảnh hưởng của việc thay đổi dung môi sử dụng trong phương pháp tách ép đến hiệu quả thu nhận hợp phần polyphrnol trong dịch trích trước và sau khi loại dung môi (Các giá trị trung bình trong một hình theo sau có mẫu tự giống nhau thể hiện sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức tin cậy 95%).
- (ii) Ngược lại, dịch trích ly sau khi đuổi dung môi lại có TFC, TPC và TEAC giảm, và độ giảm cao nhất nhằm ở mẫu sử dụng dung môi có nồng độ ethanol cao nhất.
- Ở một cách nhìn khác, việc đuổi dung môi trong hỗn hợp đẳng phí là quá trình chưng cất để tách chiết dung môi.
- dung môi theo.
- nồng độ ethanol trước và sau khi cô quay càng cao, độ giảm suy giảm của các hợp chất mang hoạt tính sinh học càng lớn, thất thoát vào phần không hòa tan.
- mẫu ly trích bằng ethanol 40⁰ có hiệu quả ly trích ban đầu cao hơn nên sau khi đuổi dung môi còn lại là nhiều hơn..
- Song song đó, Bảng 1 cũng khái quát sự hiện diện của một số hợp phần mang hoạt tính sinh học trên dịch chiết sau khi loại đã dung môi..
- Theo đó, thể hiện rõ ràng ở dịch trích bằng dung môi ethanol 40⁰ có sự hiện diện của tannin, flavonoid, alkaloid.
- Tổng kết dữ liệu thu nhận cho thấy việc cải biến phương pháp tách ép công nghiệp thông qua thay thế dung môi nước bằng ethanol cho hiệu quả rõ rệt trong cải thiện chất lượng của dịch trích thu nhận;.
- theo đó sử dụng ethanol ở nồng độ 40⁰ cho kết quả thu nhận dịch trích sau khi loại dung môi là tốt nhất..
- Sự hiện diện một số thành phần nhóm polyphenol trên cao chiết vỏ bưởi đã loại dung môi.
- TT Nhóm chất Phương pháp .
- nguyên liệu và phương pháp trích ly đến hiệu quả thu nhận thành phần polyphenol hòa tan từ vỏ bưởi Da Xanh Trên cơ sở áp dụng phương pháp trích ly công nghiệp đã cải biến theo nội dung đã trình bày, hiệu quả của quá trình trích ly này được so sánh với các phương pháp trích ly thông dụng, xây dựng bởi Đỗ Thị Thúy Vy và ctv.
- So sánh được thực hiện trên hiệu quả thu nhận các hợp phần mang hoạt tính sinh học (Bảng 2) và tính khả thi khi triển khai thực tế, dựa trên so sánh một số tiêu hao cần thiết (Bảng 3)..
- Về hiệu quả thu nhận các hợp phần mang hoạt tính sinh học, có thể nhận thấy phương pháp ly trích theo cơ sở tách ép cho hiệu quả thu nhận TPC, TFC.
- và TEAC ở dịch trích ly trước khi đuổi dung môi thấp hơn nhiều so với hai phương pháp còn lại.
- Mặc dù khả năng thu nhận thành phần TPC, TFC và TEAC của phương pháp tách ép trên nguyên liệu tươi là không cao, tuy nhiên các thành phần này được giữ lại sau khi loại dung môi với lượng hơn 85% (TFC từ 19,57 giảm còn 17,34 mg QE/g CKNL, TEAC giảm từ 37,70 còn 35,57 μmol TE/g CKNL), so sánh với 50% theo hai phương pháp còn lại.
- Dung môi sử dụng cho cả hai phương pháp này là ethanol 70⁰ (Đỗ Thị Thúy Vy và ctv., 2020), do đó sự thay đổi lớn của nồng độ ethanol trước và sau khi loại dung môi dẫn đến sự thay đổi lớn về thành phần chất hòa tan thu nhận..
- So sánh chất lượng dịch trích và dịch cô đặc thu nhận từ các phương pháp trích ly Mẫu Hiệu quả thu nhận.
- dung môi.
- Về tính khả thi xét khi xem xét trên tiêu hao tối thiểu khi thực hiện các phương pháp trích ly, cũng có thể dễ dàng nhận thấy phương pháp trích ly theo cơ sở tách ép có những ưu điểm hơn hẳn.
- Điều này là kết quả hiển nhiên khi đây là phương pháp xây dựng trên cơ sơ mô phỏng quá trình trích ly để sản xuất trà hòa tan, vốn đã được ứng dụng trong thực tế sản xuất theo Reeve (1974).
- Phương pháp tách ép trên nguyên liệu tươi đòi hỏi sử dụng ít dung môi hơn, từ đó lợi thế lớn hơn về yêu cầu năng lượng cần thiết cần phải cung cấp.
- So sánh tiêu hao tối thiểu cho các phương pháp trích ly (tính trên 100 g vỏ tươi) TT Tiêu hao Tách ép.
- Trích ly hỗ trợ vi sóng (nguyên liệu khô) 1 Năng lượng.
- Dung môi trích ly Ethanol 40⁰, 100 mL Ethanol 70⁰, 396 mL Ethanol 70⁰, 529 mL Năng lượng.
- trích ly.
- cô quay.
- Nhiệt bốc hơi cho ít nhất 82 mL dung môi.
- Nhiệt bốc hơi cho ít nhất 300 mL dung môi.
- Nhiệt bốc hơi cho ít nhất 433 mL dung môi.
- (2007), chính vì vậy phương pháp tách ép có cải biến được đề xuất để thu nhận dịch trích ly giàu các hợp phần hòa tan mang hoạt tính sinh học..
- Ảnh hưởng quá trình loại dung môi bằng cô quay chân không đến chất lượng của cao chiết |vỏ bưởi Da Xanh Trong các phương pháp loại dung môi đã được phát triển, cô quay chân không là phương pháp loại dung môi được sử dụng phổ biến (Phạm Trần Bảo Nghi và ctv., 2019.
- Về mặt kỹ thuật, cô quay chân không có thể vừa được xem là quá trình chưng cất, khi xét trên đối tượng hỗn hợp dung môi có điểm sôi khác nhau.
- Cô quay loại dung môi xảy ra tại điểm sôi của hỗn hợp, và chân không được sử dụng để hạ giá trị nhiệt độ sôi (Võ Tấn Thành &.
- Sự thay đổi khối lượng dịch trích theo thời gian cô quay (a).
- và mối quan hệ của độ giảm khối lượng, nồng độ chất khô hòa tan và tỉ trọng dịch trích (b) 3.3.2.
- (2020) cũng ghi nhận sự suy giảm của các hợp phần mang hoạt tính sinh học thuộc nhóm polyphenol khi giữ dịch trích ở nhiệt độ cao trong thời gian dài.
- Ảnh hưởng của chế độ cô quay chân không đến chất lượng hợp phần polyphenol hòa tan thu nhận (Các giá trị trung bình trong một hình theo sau có mẫu tự giống nhau thể hiện sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức tin cậy 95%).
- Tóm lại, hai giai đoạn thay đổi chất lượng là giảm và sau đó là tăng hoạt tính của các hợp chất sinh học trong quá trình cô quay.
- Đồng thời, áp suất tuyệt đối tại 160-180 mBar được đề nghị sử dụng cho quá trình cô quay chân không loại dung môi để thu nhận cao chiết từ bưởi Da Xanh..
- Thay đổi chất lượng của dịch trích vào giai đoạn cuối của quá trình cô quay tại 160-180 mBar.
- Phân tích sự thay đổi chất lượng cao chiết khi cô quay tại áp suất tuyệt đối 160-180 mBar, giai đoạn giảm khối lượng từ 80 đến 95%.
- Chất khô hòa tan (⁰Brix).
- Chất lượng của các hợp chất mang hoạt tính sinh học là không đổi khi tiếp tục cô quay cho đến 95% độ giảm khối lượng..
- Nghiên cứu đã xây dựng được điều kiện trích ly và cô quay chân không thích hợp để thu nhận cao chiết từ vỏ bưởi Da Xanh giàu các hợp phần hòa tan mang hoạt tính sinh học.
- Quá trình trích ly được xây dựng theo phương pháp tách ép công nghiệp phù hợp trên nguyên liệu tươi;, cải biến lại thông qua thay đổi dung môi trích ly hỗ trợ là nước bằng ethanol 40⁰ nhằm đảm bảo được chất lượng của dịch trích sau khi đuổi dung môi là tốt nhất.
- Sự thay đổi đặc tính của các hợp phần mang hoạt tính sinh học trong quá trình đuổi dung môi cũng lần đầu được ghi nhận ở 2 giai đoạn, một giai đoạn làm giảm hoạt tính sinh học và một giai đoạn làm tăng hoạt tính sinh học của dịch trích.
- Đồng thời ghi nhận được chế độ cô quay tại áp suất tuyệt đối 160-180 mBar cho đến khi mất đi 92,5% khối lượng dịch trích (72,5⁰Brix, tỉ trọng 1,265) để thu nhận cao chiết từ vỏ bưởi Da Xanh có nồng độ chất khô hòa tan, TPC, TFC và TEAC là cao nhất..
- Ảnh hưởng của nồng độ ethanol và tỉ lệ dung môi sử dụng đến hiệu quả trích ly các hợp chất có khả năng kháng oxy hóa từ bột vỏ bưởi Năm Roi.
- Ảnh hưởng của mức độ chín và điều kiện trích ly bằng phương pháp ngâm trích đến hiệu quả thu nhận polyphenol từ vỏ chuối xiêm