NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LY VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG POLYSACCHARIDE THU NHẬN TỪ XƯƠNG RỒNG NOPAL (Opuntia spp.)

Abstract

This study investigates the extraction efficiency of polysaccharides from Nopal cactus (Opuntia spp.) using three methods: maceration, ultrasound-assisted extraction (UAE), and ultrasound-assisted enzymatic extraction (UAEE). In the maceration method, optimization of material-to-solvent ratios and extraction times yielded a maximum crude polysaccharide content of 7.92% and a carbohydrate content in the crude polysaccharide of 5.58%. UAE improved extraction performance, achieving 9.01% polysaccharides and 6.44% carbohydrate under varied ultrasound amplitudes and precipitation ratios. UAEE demonstrated the highest efficiency, particularly with the combined use of 0.5% cellulase and 0.5% pectinase, resulting in 18.12% polysaccharides and 13.02% carbohydrate. FTIR spectra confirmed the presence of polysaccharides through characteristic functional groups, including –OH, –CH, –C=O, C=C, and C–O–C. Overall, UAEE not only significantly enhanced polysaccharide recovery but also preserved chemical integrity, highlighting its potential for developing biodegradable polymer films.

Tóm tắt

Nghiên cứu này đánh giá hiệu quả thu hồi polysaccharide từ xương rồng Nopal (Opuntia spp.) bằng ba phương pháp: ngâm chiết, trích ly hỗ trợ siêu âm (UAE) và trích ly enzyme kết hợp siêu âm (UAEE). Ở phương pháp ngâm chiết, khảo sát tỉ lệ nguyên liệu:dung môi và thời gian chiết cho thấy hiệu suất trích ly polysaccharide thô cao nhất đạt 7,92% và carbohydrate trong polysaccharide thô đạt 5,58%. Phương pháp UAE, với các điều kiện siêu âm khác nhau, cải thiện hiệu suất trích ly polysaccharide thô 9,01% và carbohydrate 6,44%. UAEE cho kết quả vượt trội, đặc biệt khi kết hợp 0,5% cellulase và 0,5% pectinase, thu được 18,12% polysaccharide thô và 13,02% carbohydrate. Phổ FTIR ghi nhận sự hiện diện của các nhóm chức đặc trưng của polysaccharide như -OH, -CH, -C=O, C=C và C-O-C. Kết quả cho thấy UAEE không chỉ tăng hàm lượng thu hồi mà còn bảo toàn cấu trúc hóa học, cho thấy tiềm năng ứng dụng trong phát triển vật liệu màng sinh học phân hủy tự nhiên.