Nghiên cứu khoa học
Giảng viên ngành Hóa nghiên cứu thành công Quy trình trích ly Flavonoid từ lá Chùm ngây
Với mục tiêu tạo dựng các nguồn nguyên liệu thực phẩm mới và sạch, có lợi cho sức khỏe con người, TS. Nguyễn Huỳnh Bạch Sơn Long, Trưởng khoa, Giảng viên Khoa Kỹ thuật hóa học và Môi trường (Trường Đại học Lạc Hồng, Đồng Nai) đã cùng các cộng sự xây dựng thành công “Quy trình trích ly Flavonoid trong lá chùm ngây với sự hỗ trợ của Enzym Pectinase”.
Những năm gần đây, cây chùm ngây được xem là một trong những thực phẩm có nhiều công dụng hữu ích đối với sức khỏe con người. Chùm ngây là loại cây thân gỗ có tên khoa học Moringa oleifera Lam, Moringa Pterygosperma Gaertn, thuộc họ Chùm ngây, xuất xứ từ vùng Nam Á, Đông Nam á. Tại Việt Nam, chùm ngây còn có nhiều tên gọi khác nhau như: ba đậu dại, cải ngựa, bồn bồn… Từ lâu, cây chùm ngây được sử dụng như là một loại rau có nhiều chất dinh dưỡng. Trong y học cổ truyền, chùm ngây là loại dược liệu với nhiều công dụng.
Tất cả các bộ phận của cây chùm ngây đều chứa nhiều khoáng chất quan trọng, giàu chất đạm, vitamin, beta-caroten, acid amin và nhiều hợp chất phenol. Một số nguồn nghiên cứu cho rằng, trong cây chùm ngây có chứa hơn 90 chất dinh dưỡng tổng hợp bao gồm 7 loại vitamin, 6 loại khoáng chất, 18 loại acid amin, 46 chất chống ôxi hóa, liều lượng lớn các chất chống viêm nhiễm, các chất kháng sinh, kháng độc tố, các chất giúp ngăn ngừa và điều trị ung thư, u xơ tiền liệt tuyến, giúp ổn định huyết áp, hạ cholesterol, bảo vệ gan…
Hình 1. Lá cây chùm ngây.
Khi sử dụng chùm ngây làm thực phẩm hoặc làm thuốc có thể tận dụng nhiều bộ phận như lá non, cành, hoa, quả... Tuy nhiên, thành phần dinh dưỡng trong lá chùm ngây là cao hơn cả.
Theo nghiên cứu của các nhà khoa học, trong 100 gram lá cây chùm ngây chứa 51.7 mg Vitamin C cao hơn gấp 7 lần so với cam, ngoài ra nồng độ đạm cao gấp 2 lần sữa, lượng canxi cung cấp gấp 4 lần sữa, lượng kali cao gấp 4 lần chuối, lượng vitamin A cũng cao hơn hẳn so với cà rốt. Kết quả khảo sát của Trung tâm Sâm và dược liệu TPHCM (năm 2010) cho thấy, lá chùm ngây có chứa hơn 8 loại hợp chất: chất béo, tinh dầu, Flavonoid, Carotenoid, Coumarin, Tannin, Acid hữu cơ. Công trình này cũng định lượng được Flavonoid toàn phần trong lá cây chùm ngây và hàm lượng Flavonoid trong cây non cao hơn cây già.
Hợp chất Flavonoid trong thực vật là hoạt chất chống oxy hóa và có nhiều đặc tính hữu ích như: kháng viêm, kháng dị ứng, chống virus và ung thư. Hơn nữa, nhờ đặc tính chống oxy hóa mạnh nên khi sử dụng, Flavonoid sẽ giúp cơ thể chống lại các tổn thương do sự oxy hóa và các gốc tự do một cách hữu hiệu. Đây được xem là một trong những nguồn dược liệu, nguyên liệu thực phẩm sạch đối với sức khỏe con người.
TS. Nguyễn Huỳnh Bạch Sơn Long cho biết, để sử dụng hợp chất Flavonoid trong lá cây chùm ngây làm thực phẩm, dược liệu, đã có rất nhiều cách trích ly bằng tác động của các dung môi an toàn như nước, cồn thực phẩm. Tuy nhiên, các dung môi này có tính phân cực trong khi Flavonoid là một hợp chất hữu cơ dễ hòa tan trong dung môi ít phân cực nên hiệu quả trích ly thường không cao. Nhằm khắc phục hạn chế này, nhóm tác giả quyết định sử dụng Enzym Pectinase để xử lý nguyên liệu trước khi trích ly. Việc sử dụng Enzym Pectinase trong quá trình xử lý nguyên liệu sẽ giúp phá vỡ cấu trúc tế bào lá chùm ngây, từ đó tạo điều kiện cho dung môi thẩm thấu thuận lợi và rút trích các chất trong nguyên liệu ra dễ dàng hơn.
Hình 2. Đại diện nhóm tác giả nghiên cứu giải pháp - Ths. Lê Xuân Hiểu nhận giải thưởng tại Hội thi Sáng tạo kỹ thuật tỉnh Đồng Nai năm 2015.
Để chọn ra được những điều kiện trích ly tốt nhất, xây dựng, hoàn thiện quy trình trích ly dịch Flavonoid là chùm ngây, nhóm nghiên cứu đã tiến hành khảo sát về điều kiện nhiệt độm, thời gian trích ly qua đó lựa chọn môi trường dung môi phù hợp nhất. Ngoài ra, nhóm còn khảo sát kỹ các thông số về nồng độ bổ sung, độ pH, thời gian và nhiệt độ xử lý của Enzym Pectinase.
Giải pháp đã xây dựng được quy trình trích ly dịch lá cây chùm ngây với các thông số kỹ thuật cụ thể. Trong đó, các thông số của quá trình xử lý Enzym Pectinase là: độ pH: 5.0; nhiệt độ: 500c; nồng độ Enzym: 0,1%; thời gian xử lý enzym: 60 phút. Còn thông số kỹ thuật đối với quá trình trích ly trong dung môi trích ly là cồn thực phẩm sẽ được pha theo tỷ lệ nguyên liệu 1:6 (g/ml); nhiệt độ trích ly: 500c; thời gian trích ly: 60 phút; hàm lượng Flavonoid đạt được 3,65%.
TS. Nguyễn Huỳnh Bạch Sơn Long cho biết thêm, giải pháp “Xây dựng quy trình trích ly Flavonoid với sự hỗ trợ của Enzym Pectinase” vẫn sử dụng dung môi trích ly truyền thống là nước, cồn thực phẩm nhằm đảm bảo tính an toàn đối với sức khỏe con người khi sử dụng. Việc sử dụng Enzym Pectinase để xử lý nguyên liệu trước khi trích ly sẽ góp phần phá vỡ cấu trúc tế bào của lá cây chùm ngây, giảm độ nhớt từ đó tạo điều kiện dễ dàng cho dung môi thẩm thấu và rút trích các chất trong nguyên liệu.
Giải pháp này đã được triển khai sản xuất tại doanh nghiệp góp phần tạo lợi nhuận kinh tế từ nguồn dịch Flanovoid trích lá cây chùm ngây, gắn nghiên cứu với ứng dụng thực tế. Đồng thời tạo tiền đề để tiếp tục nghiên cứu sản xuất các sản phẩm thực phẩm khác từ nguồn nguyên liệu cây chùm ngây. Bên cạnh đó, phương pháp trích ly Flavonoid bằng dung dịch cồn thực phẩm với sự hỗ trợ xử lý của Enym Pectinase là một phương pháp xanh đối với môi trường, điều kiện lao động an toàn, không độc hại, giúp nâng cao tính đa dạng của dòng thực phẩm sinh học tự nhiên, có lợi cho sức khỏe con người. Hiện quy trình trích ly này đã được ứng dụng để sản xuất bột dinh dưỡng và nước giải khát tại công ty TNHH Tam Nông Việt.
Từ những kết quả nghiên cứu, nhóm các nhà khoa học (Ts. Nguyễn Huỳnh Bạch Sơn Long, Pgs. Ts. Bùi Văn Miên, Ths. Lê Xuân Hiểu) đã báo cáo nghiệm thu đề tài NCKH cấp Trường năm học 2014-2015 với đánh giá tốt; các nhà khoa học cũng tiếp tục công trình nghiên cứu của họ và công bố 2 bài báo khoa học:
1. Ảnh hưởng của xử lý bằng enzym pectinase đến sự trích ly Flavonoid từ lá Chùm ngây, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Vol 52(4D), 212-219, 2014, ISSN 0866-708X;
2. Ảnh hưởng của sóng siêu âm đến sự trích ly Flavonoid từ lá Chùm ngây, Tạp chí khoa học Đại học Văn Hiến, Vol 4(4), 63-68, 2016, ISSN 1859-2961.
Link bài viết: https://www.dost-dongnai.gov.vn/Pages/noi-dung-tin.aspx?NewsID=1919&TopicID=9
Xuân Thu trích theo Đỗ Quyên
lá chùm ngây, flavonoid, nghiên cứu
724,414
1/545
