NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HÓA TRÍCH LY POLYPHENOL TỔNG, FLAVONOID TỔNG TỪ HOA ĐẬU BIẾC (Clitoria ternatea) BẰNG MA TRẬN PLACKETT-BRURMAN VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐÁP ỨNG BỀ MẶT BOX-BEHNKEN

Abstract

This study aims at identifying the optimal values of different factors directly influencing the total polyphenol and total flavonoid from flower Clitoria ternatea extract. On the basis of multi-factor experiment, six factors were screened using a Plackett-Burman experimental design to determine the variables that significantly influence the extraction yield of total polyphenol and total flavonoid, namely ultrasound power, extraction temperature, pH value, extraction duration, ethanol concentration and liqui/solid ratio. Results showed that the ultrasound power mixed-frequencies, pH value and extraction duration had the strongest influences on the total polyphenol. For total flavonoid, pH value, ethanol concentration and liqui/solid ratio.  These three factors were subsequently optimized using the response surface methodology Box-Behnken. Optimal values of the ultrasound power mixed-frequencies, pH 6.67 value and extraction duration 163 min had the total polyphenol; pH 7.0 value,  ethanol 68% and and liqui/solid ratio 1.5 had the total flavonoid. These values formed a model which was tested; results total polyphenol and total flavonoid were 64.42 ± 0.38 mg/g and 56.06 ± 0.48 mg/g, respectively.

Tóm tắt

Mục tiêu của nghiên cứu là tìm ra giá trị tối ưu của các yếu tố tác động trực tiếp đến hàm lượng polyphenol tổng và flavonoid tổng được trích ly từ hoa Đậu biếc (Clitoria ternatea). Trên cơ sở thử nghiệm đa yếu tố, nghiên cứu đã xác định 6 yếu tố thí nghiệm được sàng lọc bằng ma trận Plackett-Brurman là tần số siêu âm (kHz), nhiệt độ (^oC), giá trị pH, thời gian trích ly (phút), nồng độ ethanol (%) và tỷ lệ dung môi/nguyên liệu (v/w). Kết quả thí nghiệm cho thấy 3 yếu tố tác động mạnh nhất đến hàm lượng polyphenol tổng là tần số siêu âm, pH và thời gian trích ly. Đối với flavonoid tổng, 3 yếu tố động mạnh nhất là pH, nồng độ ethanol và tỷ lệ dung môi/nguyên liệu. Thí nghiệm được thực hiện với 3 yếu tố theo phương pháp đáp ứng bề mặt Box-Behnken để xác định các giá trị tối ưu. Kết quả, hàm lượng polyphenol tổng được trích ly tối ưu ở tần số siêu âm mixed-frequencies (328 kHz), pH 6,67 và thời gian là 163 phút. Đối với flavonoid tổng tối ưu ở các giá trị là pH 7,0, nồng độ ethanol 68% và tỷ lệ dung môi/nguyên liệu là 1,5. Kiểm định thực tế mô hình tối ưu hóa trích ly hàm lượng polphenol tổng và flavonoid tổng có kết quả lần lượt là 64,42 ± 0,38 mg/g và 56,06 ± 0,48 mg/g đều tương đương với dự đoán của mô hình.