Xác định điều kiện tối ưu chiết xuất pectin và ảnh hưởng của điều kiện chiết xuất đến độ este hóa của pectin từ vỏ quả chanh dây tía (Passiflora edulis Sims.)
Nghiên cứu này nhằm tìm ra điều kiện tối ưu để chiết xuất pectin từ vỏ quả chanh dây tía và đánh giá ảnh hưởng của điều kiện chiết xuất đến độ este hóa của pectin.
Pectin là một trong những polysaccharide quan trọng nhất và được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm với vai trò là chất tạo gel, chất ổn định, chất tạo đông,… Pectin là một polymer của các axit galacturonic và các este methyl của chúng, các đơn phân tử D-galacturonic liên kết với nhau bằng liên kết a-(1-4)-glycosidic. Pectin chiết xuất từ các nguồn nguyên liệu khác nhau sẽ khác nhau về khối lượng phân tử, độ este hóa, chỉ số methoxyl, acetyl… do đó chúng sẽ sở hữu những thuộc tính chức năng khác nhau.
Nguồn nguyên liệu chính để sản xuất pectin trên thị trường hiện nay là bã táo tây và vỏ quả họ cam quýt. Trong khi đó, vỏ chanh dây là nguồn nguyên liệu dồi dào, rẻ tiền, lượng phụ phẩm này ngày càng lớn do sự tăng trưởng nhanh chóng của diện tích trồng và các nhà máy chế biến các sản phẩm từ quả chanh dây. Vì vậy, tận dụng được nguồn phụ phẩm này để chiết xuất pectin sẽ vừa tạo ra được sản phẩm có giá trị ứng dụng trong ngành công nghệ thực phẩm vừa góp phần giải quyết được vấn đề môi trường.
Câu hỏi đặt ra là làm sao để chiết xuất được pectin với hàm lượng cao nhất. Trong quá trình chiết xuất không thể tách rời từng yếu tố, vì vậy nếu nghiên cứu đơn yếu tố như một số nghiên cứu đã thực hiện thì hiệu quả chiết xuất sẽ thấp. Nên tối ưu hóa điều kiện chiết xuất bằng phương pháp bề mặt đáp ứng là giải pháp đã được chứng minh có hiệu quả. Trong đó, nồng độ dung môi, nhiệt độ và thời gian chiết xuất là các biến độc lập, hàm mục tiêu là hiệu suất thu hồi pectin. Ưu điểm lớn nhất của phương pháp này là có thể đánh giá được sự tương tác đồng thời của các yếu tố thí nghiệm mà chỉ cần thực hiện số nghiệm thức không quá lớn. Hơn nữa, phương pháp này áp dụng các thuật toán về tối ưu và thống kê nên việc phân tích số liệu chính xác và rõ ràng hơn.
Nguyên liệu được sử dụng để chiết xuất pectin là vỏ quả chanh dây tía (Passiflora edulis Sims.) trồng tại tỉnh Sơn La, phụ phẩm của quy trình chế biến nước ép chanh dây cô đặc. Sử dụng thiết kế phức hợp trung tâm với phương pháp bề mặt đáp ứng, nghiên cứu cũng đã tìm được mô hình bậc 2 hoàn toàn phù hợp với quá trình chiết xuất pectin từ vỏ quả chanh dây. Kết quả cho thấy điều kiện tối ưu để chiết xuất pectin từ vỏ chanh dây như sau: nồng độ axit citric 8,00%, nhiệt độ 82,14°C, thời gian 81,07 phút và hiệu suất thu hồi đạt 24,42%. Pectin chiết xuất ở điều kiện tối ưu này có đặc tính hóa lý: đương lượng 586,92 ± 17,55; độ este hóa 38,76 ± 1,52%; chỉ số methoxyl 3,94 ± 0,13%; hàm lượng axit anhydrouronic 76,58 ± 1,19%. Đây là đặc tính phù hợp với mục đích tạo màng bảo quản, mở ra một hướng ứng dụng tiềm năng cho loại pectin này. Thêm vào đó, độ este hóa của pectin phụ thuộc vào điều kiện chiết xuất khác nhau.
ntqnhu
Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam