Hợp chất polysaccharide và phenolic từ vỏ quả măng cụt: nghiên cứu trích ly đồng thời, xác định tính chất và ứng dụng vào phát triển sản phẩm thực phẩm - NCS. Mã Bích Như

Tên luận án: Hợp chất polysaccharide và phenolic từ vỏ quả măng cụt: nghiên cứu trích ly đồng thời, xác định tính chất và ứng dụng vào phát triển sản phẩm thực phẩm
Ngành: Công nghệ thực phẩm
Mã số ngành: 9540101
Họ và tên NCS: Mã Bích Như
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Lê Ngọc Liễu, PGS.TS. Tôn Nữ Minh Nguyệt
Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Bách khoa, Đại học Quốc gia TP.HCM
Nội dung
Cây măng cụt (Garcinia mangostana Linn), được trồng phổ biến ở Đông Nam Á, với tổng sản lượng măng cụt hàng năm theo báo cáo lên đến 700.000 triệu tấn trong năm 2020. Sau khi thu hoạch, vỏ măng cụt chiếm khoảng 2/3 tổng trọng lượng quả - thường bị bỏ đi như chất thải nông nghiệp do thiếu các ứng dụng thương mại, vỏ măng cụt ít được chú ý. Tuy nhiên, vỏ măng cụt từ lâu được sử dụng như một loại thuốc y học cổ truyền để chữa các loại bệnh như viêm đường ruột mãn tính, kiết lỵ, nhiễm trùng da và các bệnh về đường hô hấp. Thành phần của vỏ măng cụt chứa nhiều hợp chất có lợi, đặc biệt là polysaccharide và phenolic; giúp tăng cường sức khỏe nhờ các đặc tính sinh học. Ngày nay, những hợp chất chiết xuất từ tự nhiên này ngày càng được quan tâm trong ngành thực phẩm chức năng và dược phẩm. Mặc dù có nhiều tiềm năng, nhưng nghiên cứu về quá trình chiết xuất và ứng dụng của các hợp chất này từ vỏ măng cụt còn hạn chế.
Trong nhiều nghiên cứu trước đây, polysaccharide and phenolic thường được chiết xuất từ thực vật bằng các quy trình chiết xuất riêng lẽ. Tuy nhiên, việc tích hợp cả hai trong một quá trình chiết xuất đồng thời có thể là một chiến lược tiềm năng giúp tận dụng chất thải thực phẩm theo hướng bền vững và thân thiện với môi trường. Gần đây, các công nghệ chiết xuất xanh, bao gồm vi sóng, siêu âm và enzyme, được coi là phương pháp thay thế hiệu quả so với phương pháp chiết xuất truyền thống. Những phương pháp này giúp tăng hiệu suất thu hồi các hợp chất sinh học, tiết kiệm năng lượng, giảm tiêu thụ dung môi, rút ngắn thời gian chiết xuất và giảm chi phí mà không làm ảnh hưởng đến tính ổn định của chiết xuất.
Các nghiên cứu trước đây cho thấy việc kết hợp enzyme, siêu âm và vi sóng đã cải thiện hiệu suất thu hồi polysaccharide từ vỏ bí ngô, vỏ bưởi, vỏ thanh long và phenolic từ măng cụt. Tuy nhiên, vẫn còn thiếu nghiên cứu về chiết xuất đồng thời cả polysaccharide và phenolic bằng các phương pháp thân thiện với môi trường. Đặc biệt, chưa có những nghiên cứu về phân tích so sánh về cấu trúc hóa học, đặc tính lý hóa của các hợp chất này cũng như ứng dụng của chúng trong thực phẩm.
Do đó, luận án này tập trung vào việc chiết xuất đồng thời polysaccharide và phenolic từ vỏ măng cụt bằng phương pháp chiết xuất kết hợp, bao gồm phương pháp chiết xuất có hỗ trợ siêu âm-vi sóng (UMAE) và enzyme-siêu âm (EUAE). Các hợp chất thu được sẽ được phân tích về đặc tính lý hóa, cấu trúc và khả năng kháng oxy hóa để có cái nhìn toàn diện về đặc điểm và chức năng của chúng. Cuối cùng, các hợp chất này sẽ được ứng dụng để phát triển công thức mayonnaise ít béo nhằm cải thiện tính ổn định và lợi ích sức khỏe của sản phẩm này.
Kết quả của đề tài mang lại những đóng góp mới như sau:
Về ý nghĩa khoa học, luận án đóng góp vào việc:
- Chứng minh phương pháp tối ưu hóa cho quá trình xử lý kết hợp siêu âm-vi sóng và enzyme-siêu âm để đồng chiết xuất polysaccharide và phenolic từ vỏ quả măng cụt.
- Cung cấp các đặc tính của polysaccharide và phenolic được chiết xuất đồng thời từ vỏ quả măng cụt, xây dựng cơ sở để đánh giá được tiềm năng ứng dụng phù hợp.
Về ý nghĩa thực tế, luận án đóng góp vào việc:
- Cung cấp điều kiện trích ly tối ưu để thu nhận polysaccharide và phenolic từ vỏ măng cụt bằng các phương pháp trích ly kết hợp siêu âm-vi sóng, enzyme-siêu âm.
- Cung cấp thông tin về các đặc tính của polysaccharide và phenolic thu được, đánh giá tiềm năng ứng dụng.
- Polysaccharide chiết xuất từ siêu âm-vi sóng đã được thêm vào công thức mayonnaise như chất thay thế chất béo để giảm hàm lượng dầu và giảm giá trị calo cho sản phẩm mayonnaise. Trong các công thức sản phẩm mayonnaise có kết hợp polysaccharide, mẫu có mức giảm 25% và 35% lượng dầu có thể duy trì được các đặc tính mong muốn tương tự như sản phẩm mayonnaise nguyên béo.
- Phenolic chiết xuất từ siêu âm-vi sóng được thêm vào công thức mayonnaise tối ưu như một chất bảo quản chống oxy hóa tự nhiên. Kết quả cho thấy phenolic từ vỏ măng cụt có thể cải thiện độ ổn định của nhũ tương và giảm quá trình oxy hóa liqid trong quá trình bảo quản với hiệu lực tốt hơn chất chống oxi hoá tổng hợp BHT.