Tối ưu hóa điều kiện xử lý enzyme nhằm thu nhận dịch chiết củ hoàng sin cô sử dụng phương pháp bề mặt đáp ứng

ĐỖ THỊ THANH HUYỀN, NGUYỄN MẠNH ĐẠT, NGUYỄN THẾ HUỲNH, NGUYỄN THỊ THU, NGUYỄN THỊ HỒNG LĨNH, CHU THẮNG, NGUYỄN KHÁNH HỒNG.

Từ khóa

Bề mặt đáp ứng, dịch chiết củ hoàng sin cô, xử lý enzyme, fructooligosaccharides, tốc độ thấm màng lọc.

Tóm tắt

Mục tiêu của nghiên cứu là thiết lập kế hoạch thực nghiệm đa yếu tố và sử dụng phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM) để tối ưu hóa quá trình xử lý enzyme thu nhận dịch chiết củ hoàng sin cô có hàm lượng đường fructooligosaccharides (FOS) tối đa và tốc độ dòng thấm màng siêu vi lọc (UF) cao. Tiến hành xử lý dịch chiết củ hoàng sin cô ở điều kiện: Nồng độ pectinase G (0,2 - 0,5%), nồng độ cellulase T4 (0,2 - 0,5%), nhiệt độ (45 - 55°C) và thời gian (60 - 120 phút). Mô hình hồi quy với hệ số xác định có ý nghĩa R2 = 0,9879 và 0,9853, tương ứng với sự thay đổi của hàm lượng đường FOS và tốc độ dòng thấm màng UF. Nồng độ pectinase G và celllulase T4 là yếu tố ảnh hưởng lớn đến khả năng thu nhận đường FOS và tốc độ thấm màng lọc (p < 0,05) đối với tất cả các biến phụ thuộc. Dựa trên biểu đồ bề mặt phản ứng và đường đồng mức, điều kiện xử lý enzyme tối ưu ở nồng độ pectinase G là 0,39%, nồng độ celllulase là T4 0,4%, nhiệt độ 50,4oC và thời gian 97,5 phút. Với điều kiện tối ưu này, thu nhận đường FOS đạt 32,14%, tốc độ dòng thấm đạt 7,64 L/h/m2, thu nhận đường FOS tăng 26,0% và tốc độ dòng thấm màng lọc tăng 53,4% so với mẫu đối chứng (không xử lý bằng enzyme). Dịch chiết củ hoàng sin cô sau quá trình xử lý enzyme và lọc màng siêu vi lọc, có thể được sử dụng trong sản xuất nước uống hoặc làm nguyên liệu để phát triển các sản phẩm thực phẩm khác.

Ngày nhận bài

: 25/10/2023

Ngày chuyển phản biện

: 10/11/2023

Ngày thông qua phản biện

: 16/11/2023

Ngày duyệt đăng

: 15/07/2024


Đã xuất bản

15/08/2024

Cách trích dẫn

Lĩnh vực

Số thường kỳ

Optimization of treatment conditions of hoang sin co extract using response surface method

CoAuthor

DO THI THANH HUYEN, NGUYEN MANH DAT, NGUYEN THE HUYNH, NGUYEN THI THU, NGUYEN THI HONG LINH, CHU THANG, NGUYEN KHANH HONG.

Keywords

Fructooligosaccharides, enzyme treatment, response surface methodology, permeate flux, yacon juice.

Abstract

Response surface methodology was used to establish optimal conditions for the enzymatic treatment of the cylindrical root extract with maximum fructooligosaccharides (FOS) uptake and high membrane permeate flow rates. Process the extract under the following conditions: pectinase G concentration (0.2 - 0.5%), cellulase T4 concentration (0.2 - 0.5%), temperature (45 - 55°C) and time (60 - 120 minutes). Regression model with significant coefficient of determination R2 = 0.9879 and 0.9853, corresponding to the change in FOS sugar content and ultrafiltration membrane permeation flow rate. Pectinase G concentration is a factor that greatly affects the ability to absorb FOS sugar and membrane permeation rate (p < 0.05) for all dependent variables. Based on the reaction surface plot and contour lines, the optimal enzyme treatment conditions were at pectinase G concentration of 0.39%, celllulase T4 concentration of 0.4%, temperature 50.4oC and time 97.5 minutes. With these optimal conditions, the FOS content is 32.14%, the permeate flow rate is 7.64 L/h/m2 and compared to the control sample (not treated with enzymes) it increased by 26.0% (FOS content), 53.4% (permeate flow rate). After enzyme treatment and filtration, the extract of hoang sin co roots can be used in drinking water formulas or as raw materials to develop other products.