intTypePromotion=3

Tối ưu hóa công đoạn chiết polyphenol, chlorophyll với hoạt tính chống oxy hóa từ cây măng tây (Asparagus officinalis Linn)

Chia sẻ: Thi Thi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

0
34
lượt xem
7
download

Tối ưu hóa công đoạn chiết polyphenol, chlorophyll với hoạt tính chống oxy hóa từ cây măng tây (Asparagus officinalis Linn)

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu tối ưu hóa điều kiện chiết rút polyphenol, chlorophyll với hoạt tính chống oxy hóa từ măng tây (Asparagus officinalis Linn) khô. Kết quả nghiên cứu cho thấy, các hàm mục tiêu thực tế tương quan với kết quả dự đoán hàm mục tiêu là lớn hơn 90%. Hàm lượng polyphenol đạt 43,7821mg acid gallic/g DW, hàm lượng chlorophyll đạt 309,622µg/g DW, hoạt tính chống oxy hóa tổng tương đương 3,2164mg acid ascorbic/g DW và hoạt tính khử sắt tương ứng 8,0519mg FeSO4 /g DW tại điều kiện tối ưu phù hợp là 38 giờ ở nhiệt độ 490 C với tỷ lệ DM:NL là 43/1 (v/w). Ở điều kiện chiết này, hoàn toàn có thể ứng dụng để thu nhận polyphenol, chlorophyll với hoạt tính chống oxy hóa nhằm tạo ra sản phẩm giá trị gia tăng từ cây măng tây.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Tối ưu hóa công đoạn chiết polyphenol, chlorophyll với hoạt tính chống oxy hóa từ cây măng tây (Asparagus officinalis Linn)

Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản <br /> <br /> Số 3/2015<br /> <br /> THOÂNG BAÙO KHOA HOÏC<br /> <br /> TỐI ƯU HÓA CÔNG ĐOẠN CHIẾT POLYPHENOL, CHLOROPHYLL<br /> VỚI HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HÓA TỪ CÂY MĂNG TÂY<br /> (Asparagus officinalis Linn)<br /> OPTIMIZATION OF EXTRACTION OF POLYPHENOL, CHLOROPHYLL<br /> WITH ANTIOXIDANT ACTIVITY FROM ASPARAGUS (Asparagus officinalis Linn)<br /> Vũ Ngọc Bội1, Đặng Xuân Cường2, Nguyễn Hoài Quốc3<br /> Ngày nhận bài: 18/6/2015; Ngày phản biện thông qua: 20/7/2015; Ngày duyệt đăng: 15/9/2015<br /> <br /> TÓM TẮT<br /> Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu tối ưu hóa điều kiện chiết rút polyphenol, chlorophyll với hoạt tính chống<br /> oxy hóa từ măng tây (Asparagus officinalis Linn) khô. Kết quả nghiên cứu cho thấy, các hàm mục tiêu thực tế tương quan<br /> với kết quả dự đoán hàm mục tiêu là lớn hơn 90%. Hàm lượng polyphenol đạt 43,7821mg acid gallic/g DW, hàm lượng<br /> chlorophyll đạt 309,622µg/g DW, hoạt tính chống oxy hóa tổng tương đương 3,2164mg acid ascorbic/g DW và hoạt tính<br /> khử sắt tương ứng 8,0519mg FeSO4 /g DW tại điều kiện tối ưu phù hợp là 38 giờ ở nhiệt độ 490C với tỷ lệ DM:NL là 43/1<br /> (v/w). Ở điều kiện chiết này, hoàn toàn có thể ứng dụng để thu nhận polyphenol, chlorophyll với hoạt tính chống oxy hóa<br /> nhằm tạo ra sản phẩm giá trị gia tăng từ cây măng tây.<br /> Từ khóa: Box-behken, chlorophyll, chống oxy hóa, polyphenol, măng tây<br /> <br /> ABSTRACT<br /> The paper studied on the optimization of extraction condition of polyphenol, chlorophyll content and antioxidant<br /> activity from dried Asparagus (A. officinalis Linn). The results showed that the real object functions are correllated to the<br /> predicted results of the target functions (>90%). Polyphenol content of 43.7821mg gallic acid equivalent/g DW, chlorophyll<br /> content of 309.622µg/g DW, total antioxidant activity of 3.2164mg ascorbic acid equivalent/g DW and reducing power of<br /> 8.0519 mg FeSO4 equivalent/g DW at the extraction condition of 38 hours in 490C and solvent-to-material ratio of 43/1<br /> (v/w). In this condition, can fully apply COS into the asparagus preservation popular in the market.<br /> Keywords: Antioxidant, Asparagus, Box-behken, chlorophyll, polyphenol<br /> I. ĐẶT VẤN ĐỀ<br /> Măng tây (A. officinalis Linn) là loại thực vật<br /> giàu hoạt chất sinh học như: vitamin (nhóm B, C<br /> và K), các chất chống oxy hóa như polyphenol,<br /> chlorophyll, tannins, flavonoids, flavanols, amino<br /> acid (Cysteine, Glutathione), khoáng chất (N, P, K,<br /> S, Ca, Mg, Fe, Mn, Zn, Cu) [11, .2]. Nhiều nhà khoa<br /> học trên thế giới cho rằng dịch chiết từ măng tây có<br /> thể sử dụng để hỗ trợ điều trị nhiều loại bệnh khác<br /> nhau như chống cồn cào ở người uống rượu bia, bảo<br /> vệ tế bào gan khỏi độc tố, chống oxy hóa [11, 12].<br /> Hiện măng tây được du nhập về trồng ở một số địa<br /> phương của Việt Nam như Ninh Thuận, TP. HCM,...<br /> <br /> Tuy nhiên, hiện ở Việt Nam chưa có một công trình<br /> nào công bố về tách chiết, đánh giá các chất có hoạt<br /> tính sinh học từ cây măng tây làm cơ sở khoa học<br /> cho việc sản xuất trà hòa tan, sản xuất các sản phẩm<br /> thực phẩm chứa năng từ cây măng tây. Do vậy chúng<br /> tôi tiến hành nghiên cứu tách chiết polyphenol,<br /> chlorophyll có hoạt tính chống oxy hóa từ măng tây<br /> sấy khô.<br /> Bài báo này chỉ trình bày nghiên cứu của<br /> nhóm tác giả về tối ưu hóa điều kiện chiết<br /> polyphenol, chlorophyll với hoạt tính chống<br /> oxy hóa từ măng tây khô có nguồn gốc từ tỉnh<br /> Ninh Thuận.<br /> <br /> TS. Vũ Ngọc Bội: Khoa Công nghệ thực phẩm – Trường Đại học Nha Trang<br /> ThS. Đặng Xuân Cường: Viện Nghiên cứu và ứng dụng công nghệ Nha Trang<br /> 3<br /> KS. Nguyễn Hoài Quốc: Sở Khoa học và Công nghệ Ninh Thuận<br /> 1<br /> 2<br /> <br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 3<br /> <br /> Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản <br /> II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU<br /> 1. Đối tượng nghiên cứu<br /> Măng tây (A. officinalis Linn) nguyên liệu được<br /> thu mua tại Hợp tác xã Sản xuất rau an toàn Văn<br /> Hải - Ninh Thuận. Sau khi thu mua, măng tây được<br /> rửa sơ bộ, để ráo nước, bao gói bằng giấy báo, xếp<br /> vào thùng xốp và vận chuyển ngay về Phòng thí<br /> nghiệm Công nghệ thực phẩm - Trường Đại học<br /> Nha Trang. Tại Phòng thí nghiệm, măng tây được<br /> sấy khô bằng kỹ thuật sấy lạnh ở 500C vận tốc gió<br /> 1,5m/s đến độ ẩm 11-12% và sử dụng làm nguyên<br /> liệu chiết rút các chất.<br /> 2. Phương pháp phân tích<br /> - Định lượng polyphenol tổng theo phương<br /> pháp Swanson và cộng sự (2002) với chất chuẩn<br /> là phloroglucinol [14]. Lấy 300 μl dịch mẫu, bổ sung<br /> 1ml Folin-Ciocalteu 10%, giữ 5 phút. Sau đó, cho<br /> thêm 2 ml Na2CO3 10%, trộn đều, giữ 90 phút trong<br /> tối và đo độ hấp thụ quang ở bước sóng 750 nm.<br /> - Định lượng chlorophyll tổng số theo<br /> Lichtenthaler và cộng sự (2001) [5]. Hàm lượng<br /> chlorophyll trong ethanol được đo độ hấp thụ quang<br /> ở bước sóng 664.1nm và 648.6nm. Mẫu trắng là<br /> mẫu chỉ chứa dung môi ở nồng đồ nhất định. Hàm<br /> lượng chlorophyll được tính như sau:<br /> Ca(µg/ml)= 13.36 A664.1- 5.19A648.6<br /> Cb(µg/ml)=27.43 A648.6 - 8.12A664.1<br /> - Hoạt tính chống oxy hóa tổng (TA): xác định<br /> theo phương pháp của Prieto và cộng sự (1999) [13].<br /> Lấy 100µl mẫu, bổ sung 900µl nước cất và thêm vào<br /> 3 ml dung dịch A (H2SO4 0,6 M, sodium phosphate 28<br /> mM và ammonium Molybdate 4 mM). Hỗn hợp được<br /> <br /> Số 3/2015<br /> giữ ở 950C trong 90 phút và đo độ hấp thụ quang ở<br /> bước sóng 695nm với chất chuẩn là acid ascorbic.<br /> - Hoạt tính khử sắt (RP): xác định hoạt tính<br /> khử sắt theo phương pháp của Zhu và cộng sự<br /> (2002) [15]. Lấy 500µl dịch mẫu bổ sung 0,5ml đệm<br /> phosphate pH 7,2 và 0,2 ml K3[Fe(CN)6] 1%. Giữ<br /> hỗn hợp 20 phút ở 500C. Sau đó, thêm vào 500µl<br /> CCl3COOH 10% và bổ sung 300µl nước cất, 80µl<br /> FeCl3 0,1%. Sau đó xác định độ hấp thụ quang ở<br /> bước sóng 655nm với chất chuẩn là FeSO4.<br /> 3. Phương pháp bố trí thí nghiệm tối ưu hóa<br /> công đoạn chiết<br /> Tối ưu hóa thông số chiết bằng phương pháp<br /> RSM [1, 2, 3, 4, , 5, 7, 8, 9, 10]. Mô hình Box-Behnken<br /> được sử dụng. Nhiệt độ chiết (X1), thời gian chiết<br /> (X2) và tỷ lệ dung môi : nguyên liệu (DM : NL) (X3)<br /> là biến độc lập. Dựa trên kết quả thực nghiệm nhân<br /> tố đơn thiết kế vùng biến nghiên cứu được mã hóa<br /> của 3 biến độc lập được thể hiện ở bảng 1. Phương<br /> án thí nghiệm bao gồm 12 thí nghiệm nhân tố và 3<br /> thí nghiệm lặp lại ở tâm phương án (bảng 2). Hàm<br /> lượng polyphenol, chlorophyll và hoạt tính chống oxy<br /> hóa được lựa chọn dựa trên kết quả tổ hợp các biến<br /> độc lập ở bảng 2. Thí nghiệm lặp lại 3 lần đối với<br /> mỗi điểm thí nghiệm. Các biến được mã hóa theo<br /> phương trình sau đây:<br /> X = (Xi – X0)/ ∆X<br /> X là biến mã, Xi là biến thực, X0 là biến tại thí<br /> nghiệm trung tâm và ΔX là hiệu số giữa giá trị tuyệt<br /> đối cực đại của biến thực và giá trị X0. Phương trình<br /> toán học ứng với mô hình thí nghiệm Box-Behnken<br /> như sau:<br /> <br /> Y là hàm mục tiêu, β0 là hệ số tự do, βi, βii và βij là hệ số tuyến tính, và ε sai số. Các hệ số thể hiện ảnh<br /> hưởng tuyến tính hay phi tuyến lên các biến. Yêu cầu các hàm mục tiêu (HMT)<br /> Y1: Hàm lượng chlorophyll (µg/g): <br /> max<br /> Y2: Hàm lượng polyphenol tổng số (mg gallic acid/g): <br /> max<br /> Y3: Hoạt tính chống oxy hóa tổng (mg acid ascorbic/g): <br /> max<br /> Y4: Hoạt tính khử sắt (mg FeSO4/g): <br /> max<br /> Bảng 1. Bảng quy đổi biến mã và biến thực<br /> Yếu tố đầu vào<br /> <br /> Nhiệt độ chiết ( C) (X1)<br /> Thời gian chiết (giờ) (X2)<br /> Tỷ lệ dung môi : nguyên liệu (v/w) (X3)<br /> 0<br /> <br /> 4. Phân tích dữ liệu<br /> Nghiệm thức được lặp lại 3 lần. Giá trị bất<br /> thường được loại bỏ bằng phương pháp Dulcan.<br /> Phân tích dữ liệu và tiên đoán bề mặt đáp ứng bằng<br /> phần mềm Design Expert 8.<br /> <br /> 4 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG<br /> <br /> Mức biến mã<br /> -1<br /> <br /> 0<br /> <br /> 1<br /> <br /> 30<br /> 16<br /> 10<br /> <br /> 45<br /> 32<br /> 40<br /> <br /> 60<br /> 48<br /> 70<br /> <br /> III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN<br /> 1. Hàm lượng polyphenol<br /> Tối ưu hóa công đoạn chiết rút polyphenol,<br /> chlorophyll có hoạt tính chống oxy hóa từ cây măng<br /> tây khô được thực hiện thông qua bề mặt đáp ứng<br /> <br /> Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản <br /> <br /> Số 3/2015<br /> <br /> (RSM). Kết quả xử lý biến mã và biến thực của công<br /> chiết tuân theo mô hình bậc 2 với R2 hiệu chỉnh là<br /> đoạn chiết phlorotannin có hoạt tính chống oxy hóa<br /> 0,9929, chứng tỏ sự tương quan rất mạnh giữa<br /> từ măng tây trình bày ở bảng 2 cho thấy giá trị hàm<br /> các thông số của quá trình chiết (nhiệt độ, thời gian<br /> lượng chlorophyll (Y1) chiết rút được nằm trong<br /> chiết, tỷ lệ dung môi/nguyên liệu) với hàm lượng<br /> khoảng 7,616 ÷ 42,765 mg acid gallic/g măng tây<br /> chlorophyll. Phân tích ANOVA và hồi quy cho thấy hàm<br /> khô (DW). Độ lệch chuẩn (SD) của hàm lượng<br /> lượng polyphenol phụ thuộc vào các thông số chiết<br /> polyphenol là 0,11. Kết quả này chứng tỏ mức độ<br /> (phương trình 1) với xác suất (p < 0,01) và các hệ số<br /> phân tán dữ liệu tập trung quanh đường chuẩn<br /> trong phương trình biểu diễn hàm lượng polyphenol thu<br /> của polyphenol là cao. Hàm mục tiêu của quá trình<br /> được trong quá trình chiết cũng có (p < 0,001) (bảng 3).<br /> Hàm lượng polyphenol<br /> (Y1) = 6,52 + 0,58*X1 + 0,62* X2 + 0,26* X3 + 0,39*X1X2 + 0,55* X1X3 - 0,22* X2X3 - 1,40*X1^2 - 0,99*X2^2 - 1,60*X3^2 (1)<br /> Bảng 2. Kết quả thực nghiệm tối ưu hóa<br /> Biến thực<br /> STT<br /> <br /> Nhiệt độ<br /> chiết (X1)<br /> <br /> Thời gian<br /> chiết (X2)<br /> <br /> 1<br /> 2<br /> 3<br /> 4<br /> 5<br /> 6<br /> 7<br /> 8<br /> 9<br /> 10<br /> 11<br /> 12<br /> 13<br /> 14<br /> 15<br /> <br /> 0<br /> -1<br /> 0<br /> -1<br /> 1<br /> 0<br /> 0<br /> 0<br /> 1<br /> 0<br /> 1<br /> 1<br /> 0<br /> -1<br /> -1<br /> <br /> -1<br /> -1<br /> 0<br /> 0<br /> 0<br /> 1<br /> 0<br /> -1<br /> 0<br /> 1<br /> -1<br /> 1<br /> 0<br /> 1<br /> 0<br /> <br /> Biến mã hóa<br /> Tỷ lệ dung<br /> môi/ nguyên<br /> liệu (X3)<br /> <br /> 1<br /> 0<br /> 0<br /> 1<br /> 1<br /> 1<br /> 0<br /> -1<br /> -1<br /> -1<br /> 0<br /> 0<br /> 0<br /> 0<br /> -1<br /> <br /> Nhiệt độ<br /> chiết (U1)<br /> <br /> Thời gian<br /> chiết (U2)<br /> <br /> 30<br /> 60<br /> 30<br /> 60<br /> 30<br /> 60<br /> 30<br /> 60<br /> 45<br /> 45<br /> 45<br /> 45<br /> 45<br /> 45<br /> 45<br /> <br /> 16<br /> 16<br /> 48<br /> 48<br /> 32<br /> 32<br /> 32<br /> 32<br /> 16<br /> 48<br /> 16<br /> 48<br /> 32<br /> 32<br /> 32<br /> <br /> 2. Hàm lượng chlorophyll<br /> Kết quả tối ưu hóa cho thấy hàm lượng<br /> chlorophyll (Y2) thu được trong quá trình chiết nằm<br /> trong khoảng 52,182 ÷ 294,421µg/g DW (bảng 2).<br /> Độ lệch chuẩn (SD) của hàm lượng chlorophyll là<br /> 0,37. Kết quả này chứng tỏ mức độ phân tán dữ liệu<br /> tập trung quanh đường chuẩn của polyphenol cao.<br /> Dữ liệu phân tích cũng chỉ ra hàm lượng chlorophyll<br /> chiết được tuân theo mô hình bậc 2, phụ thuộc<br /> <br /> Tỷ lệ dung môi/<br /> nguyên liệu<br /> (U3)<br /> <br /> 40<br /> 40<br /> 40<br /> 40<br /> 10<br /> 10<br /> 70<br /> 70<br /> 10<br /> 10<br /> 70<br /> 70<br /> 40<br /> 40<br /> 40<br /> <br /> Hàm lượng<br /> chlorophyll<br /> (Y1)<br /> <br /> Hàm lượng<br /> polyphenol<br /> tổng số (Y2)<br /> <br /> Hoạt tính<br /> chống oxy<br /> hóa tổng<br /> (Y3)<br /> <br /> Hoạt tính<br /> khử sắt<br /> (Y4)<br /> <br /> 11,305<br /> 13,460<br /> 14,665<br /> 32,344<br /> 10,716<br /> 11,724<br /> 6,440<br /> 23,919<br /> 7,616<br /> 19,591<br /> 15,093<br /> 21,799<br /> 42,323<br /> 42,765<br /> 42,623<br /> <br /> 77,792<br /> 91,613<br /> 100,286<br /> 222,782<br /> 73,140<br /> 80,833<br /> 44,184<br /> 164,279<br /> 52,182<br /> 135,397<br /> 103,663<br /> 161,577<br /> 291,236<br /> 294,421<br /> 292,597<br /> <br /> 0,827<br /> 0,976<br /> 1,064<br /> 2,386<br /> 0,778<br /> 0,861<br /> 0,472<br /> 1,743<br /> 0,553<br /> 1,439<br /> 1,104<br /> 1,589<br /> 3,110<br /> 3,135<br /> 3,112<br /> <br /> 2,062<br /> 2,402<br /> 2,623<br /> 5,789<br /> 1,903<br /> 2,098<br /> 1,156<br /> 4,279<br /> 1,360<br /> 3,531<br /> 2,691<br /> 3,886<br /> 7,600<br /> 7,666<br /> 7,652<br /> <br /> rất mạnh vào các yếu tố của quá trình chiết (R2 hiệu<br /> chỉnh là 0,9893) (hình 2). Phân tích ANOVA và hồi<br /> quy cho thấy hàm lượng chlorophyll của dịch chiết<br /> thay đổi theo sự thay đổi của các thông số chiết như<br /> nhiệt độ chiết, thời gian chiết và tỷ lệ dung môi :<br /> nguyên liệu (phương trình 2) với xác suất (p < 0,01)<br /> và các hệ số trong phương trình hàm mục tiêu chlorophyll có sự khác biệt mang ý nghĩa thống kê (p <<br /> 0,001) (bảng 3).<br /> <br /> Hàm lượng chlorophyll<br /> (Y2) = 17.11 + 1,53*X1 + 1,69*X2 + 0,74*X3 + 1,04*X1X2 + 1,43*X1X3 - 0,47*X2X3 - 3,73*X1^2 - 2,55*X2^2 - 4,13*X3^2<br /> <br /> Hình 1. Bề mặt đáp ứng của hàm lượng chlorophyll<br /> <br /> (2)<br /> <br /> Hình 2. Bề mặt đáp ứng của hàm lượng polyphenol tổng số<br /> <br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 5<br /> <br /> Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản <br /> <br /> Số 3/2015<br /> <br /> 3. Hoạt tính chống oxy hóa tổng (TA)<br /> Kết quả tối ưu hóa ở bảng 2 cũng cho thấy giá<br /> trị hoạt tính chống oxy hóa tổng (Y 3) nằm trong<br /> khoảng 0,472 ÷ 3,135 mg acid ascorbic/g DW.<br /> Độ lệch chuẩn (SD) của hoạt tính chống oxy hóa<br /> tổng (TA) là 0,03. Kết quả này chứng tỏ mức độ<br /> phân tán dữ liệu tập trung quanh đường chuẩn<br /> của TA cao. Kết quả phân tích cũng cho thấy hoạt<br /> tính chống oxy hóa tổng của dịch chiết biến đổi<br /> theo mô hình bậc 2 và có sự tương tác mạnh<br /> <br /> giữa các thông số của quá trình chiết (nhiệt độ,<br /> thời gian chiết, tỷ lệ dung môi/nguyên liệu) với<br /> hoạt tính chống oxy hóa tổng của dịch chiết thu<br /> được (R 2 hiệu chỉnh là 0,9932) (hình 3). Kết quả<br /> phân tích ANOVA và hồi quy cho thấy hoạt tính<br /> chống oxy hóa tổng thay đổi theo các thông số<br /> chiết (phương trình 3), có độ tin cậy cao (p <<br /> 0,01). Các hệ số trong phương trình biểu diễn<br /> hoạt tính chống oxy hóa tổng (Y 3) cũng có (p <<br /> 0,001) (bảng 3).<br /> <br /> TA = 1,77 + 0,16*X1 + 0,17*X2 + 0,071* X3 + 0,11*X1X2 + 0,15* X1X3 – 0,062* X2X3 – 0,38*X1^2 – 0,27*X2^2 – 0,43*X3^2 (3)<br /> <br /> Hình 3. Bề mặt đáp ứng của hoạt tính chống oxy hóa tổng<br /> <br /> Hình 4. Bề mặt đáp ứng của hoạt tính khử sắt<br /> <br /> 4. Hoạt tính khử sắt<br /> Kết quả tối ưu hóa ở bảng 2 cũng cho thấy hoạt<br /> tính khử sắt (Y4) của dịch chiết nằm trong khoảng<br /> 1,156÷7,666mg FeSO4/g DW (bảng 2). Độ lệch<br /> chuẩn (SD) hoạt tính khử sắt là 0,047. Kết quả này<br /> chứng tỏ mức độ phân tán dữ liệu tập trung quanh<br /> đường chuẩn của hoạt tính khử sắt của dịch chiết<br /> măng tây cao. Hoạt tính khử sắt của dịch chiết cũng<br /> <br /> biến đổi theo mô hình bậc 2, giống như các hàm<br /> mục tiêu Y1, Y2 và Y3 và có sự tương tác cao với<br /> yếu tố đầu vào của quá trình chiết (R2 hiệu chỉnh là<br /> 0,9933) (hình 4). Kết quả phân tích ANOVA và hồi<br /> quy cho thấy hàm mục tiêu Y4 được thể hiện dưới<br /> dạng biến mã (phương trình 4) với xác suất (p <<br /> 0,01) và các hệ số trong phương trình hàm mục tiêu<br /> hoạt tính khử sắt (RP) cũng có (p < 0,001) (bảng 3) .<br /> <br /> RP = 2.76 + 0.25*X1 + 0.26* X2 + 0.11* X3 + 0.17*X1X2 + 0.23* X1X3 - 0.096* X2X3 - 0.59*X1^2 – 0.42*X2^2 – 0.68*X3^2<br /> Bảng 3. Mật độ xác suất của các hàm mục tiêu<br /> Hàm lượng polyphenol<br /> Mô hình<br /> <br /> Hàm lượng chlorophyll<br /> <br /> Hoạt tính chống oxy hóa<br /> tổng (TA)<br /> <br /> Hoạt tính khử sắt (RP)<br /> <br /> F<br /> <br /> p<br /> <br /> F<br /> <br /> p<br /> <br /> F<br /> <br /> p<br /> <br /> F<br /> <br /> p<br /> <br /> 219,46<br /> <br /> < 0,0001<br /> <br /> 144,57<br /> <br /> < 0,0001<br /> <br /> 229,20<br /> <br /> < 0,0001<br /> <br /> 231,56<br /> <br /> < 0,0001<br /> <br /> U1<br /> <br /> 206,65<br /> <br /> < 0,0001<br /> <br /> 135,84<br /> <br /> < 0,0001<br /> <br /> 217,03<br /> <br /> < 0,0001<br /> <br /> 214,69<br /> <br /> < 0,0001<br /> <br /> U2<br /> <br /> 231,10<br /> <br /> < 0,0001<br /> <br /> 164,17<br /> <br /> < 0,0001<br /> <br /> 243<br /> <br /> < 0,0001<br /> <br /> 241,95<br /> <br /> < 0,0001<br /> <br /> U3<br /> <br /> 41,79<br /> <br /> 0,0013<br /> <br /> 31,98<br /> <br /> 0,0024<br /> <br /> 42,96<br /> <br /> 0,0012<br /> <br /> 43,38<br /> <br /> 0,0012<br /> <br /> U 1U 2<br /> <br /> 45,65<br /> <br /> 0,0011<br /> <br /> 31,22<br /> <br /> 0,0025<br /> <br /> 50,78<br /> <br /> 0,0008<br /> <br /> 50,43<br /> <br /> 0,0009<br /> <br /> U 1U 3<br /> <br /> 92,02<br /> <br /> 0,0002<br /> <br /> 59,26<br /> <br /> 0,0006<br /> <br /> 92,73<br /> <br /> 0,0002<br /> <br /> 95,26<br /> <br /> 0,0002<br /> <br /> U 2U 3<br /> <br /> 14,77<br /> <br /> 0,0121<br /> <br /> 6,39<br /> <br /> 0,0526<br /> <br /> 16,28<br /> <br /> 0,01<br /> <br /> 16,27<br /> <br /> 0,01<br /> <br /> U1^2<br /> <br /> 545,66<br /> <br /> < 0,0001<br /> <br /> 371,05<br /> <br /> < 0,0001<br /> <br /> 568,76<br /> <br /> < 0,0001<br /> <br /> 575,41<br /> <br /> < 0,0001<br /> <br /> U2^2<br /> <br /> 275,76<br /> <br /> < 0,0001<br /> <br /> 172,63<br /> <br /> < 0,0001<br /> <br /> 287,66<br /> <br /> < 0,0001<br /> <br /> 290,23<br /> <br /> < 0,0001<br /> <br /> U3^2<br /> <br /> 715,04<br /> <br /> < 0,0001<br /> <br /> 453,7<br /> <br /> < 0,0001<br /> <br /> 745,2<br /> <br /> < 0,0001<br /> <br /> 760,8<br /> <br /> < 0,0001<br /> <br /> 6 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG<br /> <br /> (4)<br /> <br /> Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản <br /> 5. Phân tích tối ưu và trùng lặp bề mặt đáp ứng<br /> các hàm mục tiêu<br /> Phân tích cụ thể từng bề mặt đáp ứng cho thấy<br /> các thông số trong phương trình hồi quy của các bề<br /> mặt đáp ứng hoàn toàn phù hợp và có ý nghĩa thống<br /> kê; Mô hình bậc 2 hoàn toàn phù hợp với lý thuyết và<br /> thực nghiệm p < 0,0001 < 0,05 (bảng 3). Các hệ số<br /> của mô hình cũng có p < 0,01 nên chúng hoàn toàn<br /> có ý nghĩa về mặt thống kê và phù hợp với mô hình.<br /> Kết quả phân tích dữ liệu và mô hình hóa dưới dạng<br /> bề mặt 3D có bề mặt tương tác giữa các yếu tố nhiệt<br /> <br /> Hình 5. Mô hình 3D tiên đoán điểm tối ưu của 4 hàm<br /> mục tiêu dưới tác động của các yếu tố đầu vào<br /> <br /> Khi phân tích và tiến hành trùng lặp 4 bề mặt<br /> đáp ứng cho thấy hàm lượng polyphenol tối ưu<br /> của dịch chiết được dự đoán là 45,2905mg acid<br /> gallic/g DW và dao động trong khoảng 41,8020 ÷<br /> 48,8920mg/g DW; Hàm lượng chlorophyll của dịch<br /> chiết măng tây tối ưu tương ứng 312,955 µg/g<br /> DW và dao động trong khoảng 283,329 - 343,762<br /> µg acid gallic/g DW; Hoạt tính chống oxy hóa tổng<br /> tối ưu tương đương 3,3208mg acid ascorbic/g<br /> DW và dao động trong khoảng 3,07 ÷ 3,58 mg<br /> acid ascorbic/ g nguyên liệu khô; Hoạt tính khử<br /> sắt tối ưu tương đương với 8,1235mg FeSO4/g<br /> DW và dao động trong khoảng 7,5137 ÷8,7524mg<br /> FeSO4/g DW. Thông số tối ưu của công đoạn chiết<br /> được dự đoán: nhiệt độ 490C, thời gian chiết 38<br /> giờ và tỷ lệ dung môi: nguyên liệu là 43 (v/w) (hình<br /> 5 và 6).<br /> Thực nghiệm chiết và đánh giá hàm lượng<br /> polyphenol, chlorophyll và hoạt tính chống oxy<br /> hóa cho thấy kết quả thực nghiệm hoàn toàn phù<br /> hợp với những phân tích dự báo bằng phần mềm<br /> Design Expert. Kết quả thực nghiệm tại điểm tối<br /> ưu chỉ ra hàm lượng polyphenol và chlorophyll<br /> của dịch chiết đạt tương ứng 43,7821mg acid<br /> gallic/g DW và 309,622 µg/ g DW, hoạt tính chống<br /> oxy hóa tổng và hoạt tính khử sắt của dịch chiết<br /> đạt tương ứng 3,2164 mg acid ascorbic/g DW và<br /> 8,0519 FeSO4/g DW. Nhiều nghiên cứu chiết rút<br /> <br /> Số 3/2015<br /> độ, thời gian và tỷ lệ dung môi/nguyên liệu đối với các<br /> hàm mục tiêu của quá trình chiết Y1, Y2, Y3 và Y4 thể<br /> hiện ở dạng bán cầu với đỉnh cực đại nằm trong miền<br /> nghiên cứu các yếu tố tác động. Thông qua mô hình<br /> 3D của 4 bề mặt đáp ứng thấy rằng thật sự có sự<br /> khác biệt nhiều giữa điểm tối ưu với các điểm khác<br /> trên mô hình nghiên cứu. Không có yếu tố có điểm tối<br /> ưu ở điểm biên nghiên cứu. Đối với 4 bề mặt đáp ứng<br /> và các yếu tố như nhiệt độ, thời gian và tỷ lệ dung<br /> môi: nguyên liệu đều có xu hướng đạt được điểm tối<br /> ưu ở gần điểm trung tâm. <br /> <br /> Hình 6. Mô hình 2D trùng lắp bề mặt các hàm mục tiêu<br /> tiên đoán điểm tối ưu dưới tác động của các yếu tố đầu vào<br /> <br /> các chất chống oxy hóa ở dược thảo trước đây<br /> đã chỉ ra rằng nhiệt độ, thời gian và tỷ lệ dung<br /> môi: nguyên liệu có ảnh hưởng lớn tới hàm lượng<br /> polyphenol, chlorophyll và hoạt tính chống oxy<br /> hóa của dịch chiết thu được. Mỗi nguồn nguyên<br /> liệu khác nhau thì nhiệt độ, thời gian và tỷ lệ dung<br /> môi: nguyên liệu chiết khác nhau (Đặng Văn Giáp,<br /> 2002) [4]. Cụ thể, nhiệt độ chiết các chất chống<br /> oxy hóa ở rong nâu Sargassum vietnamese<br /> là 440C, thời gian chiết là 31 giờ và tỷ lệ dung<br /> môi: nguyên liệu là 32/1 (v/w) [1]. Trong khi đó,<br /> đối với loài S. aemulum thì nhiệt độ chiết lại là<br /> 480C, thời gian chiết 36 giờ với tỷ lệ dung môi:<br /> nguyên liệu là 42 [2]. Trong khi đó, nhiệt độ chiết<br /> polyphenol, chlorophyll với hoạt tính chống oxy<br /> hóa từ cây bắp là 540C, thời gian 29h và tỷ lệ dung<br /> môi: nguyên liệu là 30/1.<br /> Từ các phân tích ở trên cho thấy điều kiện tối<br /> ưu để chiết polyphenol, chlorophyll với hoạt tính<br /> chống oxy hóa từ măng tây(A. officinalis Linn) khô<br /> là: nhiệt độ 490C, thời gian chiết 38 giờ và tỷ lệ dung<br /> môi: nguyên liệu là 43 (v/w).<br /> IV. KẾT LUẬN<br /> Từ các nghiên cứu ở trên cho phép rút ra kết<br /> luận:<br /> - Thông số tối ưu cho công đoạn chiết<br /> polyphenol, chlorophyll với hoạt tính chống oxy hóa<br /> <br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 7<br /> <br />

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản