TỐI ƯU HÓA ĐIỀU KIỆN TRÍCH LY POLYPHENOL, FLAVONOID TỪ VỎ ẤU BẰNG PHƯƠNG PHÁP BỀ MẶT ĐÁP ỨNG

Abstract

Water caltrop peel is an abundant source of bioactive compounds. However, a large amount of the peel is discarded, resulting in negative environmental impacts. Despite its considerable potential, the Soxhlet extraction conditions for optimizing extraction yield (Y), total phenolic content (TPC), and total flavonoid content (TFC) have not yet been reported for water caltrop cultivars grown in Vietnam. A Central Composite Design (CCD) was employed with three independent variables: Material mass (50-100 g), extraction time (50-150 min) and ethanol concentration (70-90%). RSM analysis revealed that the interactions among material mass, extraction time and ethanol concentration significantly affected the response variables. Simultaneous optimization indicated that the optimal extraction conditions were 88.3 g of material, 88.8% ethanol concentration and an extraction time of 79.3 min, under which the extraction yield, TPC and TFC reached 19.20±0.51%, 606.54±9.41 mg GAE/g and 129.01±0.76 mg QE/g, respectively. These findings contribute to enhancing the value and utilization of water caltrop peel by-product, opening up opportunities for its practical application in the production of natural functional foods and providing a scientific basis for future research.

Tóm tắt

Vỏ ấu là nguồn cung cấp dồi dào các hợp chất sinh học. Tuy nhiên, lượng lớn vỏ bị loại bỏ, gây tác động tiêu cực đến môi trường. Mặc dù có tiềm năng lớn, điều kiện trích ly các hợp chất này bằng phương pháp Soxhlet nhằm tối ưu hiệu suất thu hồi (Y), hàm lượng phenolic tổng số (TPC) và flavonoid tổng số (TFC) chưa được công bố đối với các giống ấu được trồng tại Việt Nam. Thiết kế Central Composite Design được sử dụng với 3 nhân tố: Khối lượng nguyên liệu (50-100 g), thời gian trích ly (50-150 phút) và nồng độ ethanol (70-90%). Bề mặt đáp ứng (RSM) cho thấy sự tương tác giữa khối lượng nguyên liệu, thời gian và nồng độ ethanol tác động đáng kể đến các đáp ứng. Kết quả tối ưu đồng thời cho thấy, Y, TPC và TFC lần lượt đạt 19,20±0,51%, 606,54±9,41 mg GAE/g và 129,01±0,76 mg QE/g tại điều kiện 88,3 g nguyên liệu, nồng độ ethanol 88,8% và 79,3 phút. Nghiên cứu góp phần nâng cao giá trị sử dụng của nguồn phụ phẩm từ vỏ ấu, mở ra hướng ứng dụng thực tiễn to lớn trong sản xuất thực phẩm chức năng tự nhiên, phát triển kinh tế tuần hoàn từ phụ phẩm nông nghiệp và tạo cơ sở khoa học cho các nghiên cứu tiếp theo.