Nguyễn Thị Huỳnh Như * , Nguyễn Thị Diễm Sương Nguyễn Minh Thủy

* Tác giả liên hệ (huynhnhu1003@gmail.com)

Abstract

Bouea macrophyla (Bouea macrophylla Griffith) from Binh Minh, Vinh Long province was used for the study. The effect of extraction conditions, such as types of enzyme (pectinase and hemicellulase) with different concentrations ranging from 0.03 to 0.05% for 30 to 60 mins on juice recovery and the contents of bioactive compounds were studied. The obtained results showed that the sample was treated by pectinase concentration of 0.04% for 45 mins given the highest juice recovery (85.33%). At these treatment conditions, the content of total polyphenols, beta-carotene, vitamin C were 39.42 mgGAE/mL, 0.83 μg/mL, and 32.12%, respectively. Response surface methodology with central composite design was employed to optimize pectinase concentration (0.035¸0.045%) and incubation time (40¸50 mins). Based on response surface and desirability graph, the optimum conditions for extraction of Bouea macrophyla pulp were at the concentration of 0.041% of pectinase enzyme for the incubation time of 43.2 mins resulted in highest juice yield (86.95%), and the contents of polyphenol, beta-carotene and vitamin C were 38.94 mgGAE/mL, 0.83 µg/mL, 32.52 mg%, respectively.
Keywords: Bioactive compounds, Bouea macrophylla, enzyme, extraction, juice recovery, optimization

Tóm tắt

Nghiên cứu quá trình trích ly dịch quả được thực hiện trên trái thanh trà (Bouea macrophylla Griffith) ở thị xã Bình Minh, tỉnh Vĩnh Long. Ảnh hưởng của điều kiện trích ly, bao gồm: loại enzyme (pectinase và hemicellulase), nồng độ enzyme (0,03¸0,05%) và thời gian trích ly (30¸60 phút) đến hiệu suất thu hồi và hàm lượng các hợp chất sinh học của dịch quả thanh trà được nghiên cứu. Kết quả đạt được cho thấy thịt quả nghiền thanh trà được xử lý với nồng độ enzyme pectinase 0,04% trong 45 phút cho hiệu suất thu hồi dịch quả là cao nhất (85,33%). Với điều kiện xử lý này, hàm lượng các hợp chất sinh học polyphenol tổng, beta-carotene, vitamin C tương ứng là 39,42 mgGAE/mL, 0,83 µg/mL, 32,12 mg%. Thiết kế thí nghiệm tối ưu hóa bằng phương pháp bề mặt đáp ứng với mô hình phức hợp trung tâm được sử dụng để tối ưu nồng độ enzyme pectinase (0,035¸0,045%) và thời gian ủ (40¸50 phút). Dựa vào các biểu đồ và phân tích dữ liệu, điều kiện tối ưu cho quá trình trích ly dịch quả thanh trà là 0,041% enzyme pectinase và ủ trong thời gian 43,2 phút cho hiệu suất thu hồi (86,95%) cao nhất và hàm lượng polyphenol tổng số, vitamin C, beta-carotene tương ứng là 38,94 mgGAE/mL, 32,52 mg%, 0,83 µg/mL.
Từ khóa: Enzyme, hiệu suất thu hồi, hợp chất có hoạt tính sinh học, thanh trà, tối ưu hóa, trích ly

Article Details

Tài liệu tham khảo

Demir, N., Acar, J., Sarioglu K. and Mutlu, M., 2000. The use of commercial pectinase in fruit juice industry. Part 3. Immobilized pectinase for mash treatment. Journal of Food Engineering, 47 (4): 275-280.

El-Zoghbi, M., El-Shamei, Z. and Habiba, R., 1992. Effect of enzyme application on some properties of guava puree. Fluessiges Obst (Germany, FR).

Ferreira, J.E.M., and Rodriguez-Amaya, D.B., 2008. Degradation of lycopene and β-carotene in model systems and in lyophilized guava during ambient storage: Kinetics, structure, and matrix effects. Journal of Food Science, 73(8): C589-C594.

Fikselova, M., Silhar, S., Marecek, J. and Francakova, H., 2008. Extraction of carrot (Daucus carota L.) carotenes under different conditions. Czech Journal of Food Science, 26(4): 268-274.

Ghosh, D. and Biswas, P.K., 2016. Enzyme-Aided Extraction of Carotenoids from Pumpkin Tissues. Indian Chemical Engineer, 58(1): 1-11.

Guan, X. and Yao, H., 2008. Optimization of viscozyme L-assisted extraction of oat bran protein using response surface methodology. Food Chemistry, 106(1): 345-351.

Hossain, M.A., AL-Raqmi, K.A.S., AL-Mijizy, Z.H., Weli, A.M. and Al-Riyami, Q., 2013. Study of total phenol, flavonoids contents and phytochemical screening of various leaves crude extracts of locally grown Thymus vulgaris. Asian pacific Journal of Tropical Biomedicine, 3(9): 705-710.

Kurozawa, L.E., Park, K.J. and Hubinger, M.D., 2008. Optimization of the enzymatic hydrolysis of chicken meat using response surface methodology. Journal of Food Science, 73(5): C405-C412.

Muhammad, T.N., 2009. Production, purification and characterization of carboxymethyl cellulase for food applications. Doctoral dissertation. University of Agriculture Faisalabad.

Neidhart, S., Reiter M., Mensah-Wilson, M., Stemmer, G., Braig, C., Sevinç, S. and Carle, R., 2002. Possibilities for improving quality of fruit juices and drinks from tropical fruits by homogenization and addition of pectin. In International Symposium Sustaining Food Security and Managing Natural Resources in Southeast Asia, Jan, pp. 8-11.

Nguyễn Minh Thủy và Nguyễn Thị Mỹ Tuyền, 2016. Kỹ thuật sau thu hoạch (bảo quản và chế biến) một số loại nông sản ở Đồng bằng sông Cửu Long. Nhà xuất bản Đại học Cần Thơ. 686 trang.

Nguyễn Minh Thủy, Nguyễn Thị Nếp, Nguyễn Phú Cường, Nguyễn Thị Mỹ Tuyền, Đinh Công Dinh và Hồ Thanh Hương, 2013. Khảo sát ảnh hưởng của các thành phần bổ sung và điều kiện xử lý đến chất lượng nước khóm-chanh dây. Tạp chí khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 27(b): 48-55.

Nguyễn Nhật Minh Phương, Lý Nguyễn Bình, Châu Trần Diễm Áivà Chế Văn Hoàng, 2011. Tác động enzyme pectinase đến khả năng trích ly dịch quả và các điều kiện lên men đến chất lượng rượu vang xoài sau thời gian lên men chính. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 20(a): 127-136.

Nguyễn Văn Mùi, 2001. Thực hành hóa sinh học. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội, 176 trang.

Rajan, N.S. and Bhat, R., 2016. Antioxidant compounds and antioxidant activities in unripe and ripe kundang fruits (Bouea macrophylla Griffith). Fruits, 71(1): 41-47.

Sharma, H.P., Patel, H. and Sharma, S., 2014. Enzymatic extraction and clarification of juice from various fruits: A Review. Trends in Post Harvest Technology, 2(1): 01-14.

Siripanuwat, K., Suna, P., Satasit, N., Boonyarat, C., Chulikhit, Y. and Daodee, S., 2012. The analysis of trace element and carotenoid content in Bouae burmanica. The 4th Annual Northeast Pharmacy Research Conference of 2012 “Pharmacy Profession in Harmony”. Faculty of Pharmaceutical Sciences, Khon Kaen University, Thailand.

Will, F., Bauckhage, K. and Dietrich, H., 2000. Apple pomace liquefaction with pectinases and cellulases: analytical data of the corresponding juices. European Food Research and Technology, 211(4): 291–297.