Nghiên Cứu Tối Ưu Hóa Công Nghệ Chiết Xuất Và Hoạt Tính Chống Oxy Hóa Của Polysaccharides Từ Hoa Cà Phê Arabica Vân Nam

Tóm tắt: Tối ưu hóa công nghệ chiết xuất và nghiên cứu thành phầnchống oxy hóahoạt động củapolysacarittừ hoa cà phê (ACP), nhiệt độ siêu âm, thời gian siêu âm, tỷ lệ chất lỏng-rắn, công suất siêu âm, thời gian ngâm mẫu và phần trăm thể tích của ethanol đã được nghiên cứu bằng cách sử dụng năng suất chiết xuất polysacarit làm chất chỉ thị. Sau đó, nhiệt độ siêu âm, thời gian siêu âm và công suất siêu âm được sử dụng làm các yếu tố ảnh hưởng chính, công nghệ khai thác được tối ưu hóa bằng phương pháp bề mặt đáp ứng.chống oxy hóahoạt động của ACP đã được điều tra bởi DPPH· và ABTS cộng với · hiệu ứng nhặt rác và thử nghiệm FRAP. Kết quả chứng minh điều kiện công nghệ chiết siêu âm tối ưu là: Nhiệt độ siêu âm 69,5 độ , thời gian siêu âm 93 phút, công suất siêu âm 175 W, tỷ lệ dung dịch-rắn 10:1 mL/g, thời gian ngâm mẫu 3{{ 17}} phút, và phần trăm thể tích của etanol 80 phần trăm . Dưới hiệu suất của polysacarit là 2,292 phần trăm. Kết quả chỉ ra rằng giá trị của IC50 dựa trên hiệu ứng nhặt rác DPPH· của ACP là 3,844 mg·mL−1, hoạt động nhặt rác cộng với ABTS · là 0,921 mmol Trolox/g ACP. Các giá trị FRAP của ACP theo xét nghiệm FRAP là 0,0565 mmol Fe2+/g ACP, điều này cho thấy ACP có hiệu suất yếu.chống oxy hóahoạt động. Nghiên cứu này sẽ cung cấp cơ sở lý thuyết cho việc sử dụng và phát triển toàn diện các phụ phẩm cà phê.

từ khóa:hoa cà phê;polysacarit;chiết xuất;hoạt động chống oxy hóa

Cà phêlà cây thuộc họ Thiến thảo (Coffea), phân bố chủ yếu ở các nước như Nam Mỹ, Trung Mỹ, Châu Phi và Châu Á, được trồng ở hơn 80 nước trên thế giới [1]. Theo "Trung Quốc dược liệu", cà phê có tác dụng giải khát, lợi tiểu, thông dạ dày, chủ yếu dùng cho người tinh thần mệt mỏi, chán ăn. Nó thường được dùng làm thuốc giải khát, lợi tiểu và nhuận dạ dày. Nghiên cứu hiện đại đã chỉ ra rằng cà phê có chứa nhiều hoạt chất như alkaloid, axit phenolic, flavonoid và terpen có tác dụng dược lý khác nhau như bảo vệ gan, bảo vệ thần kinh,chống oxy hóavà thuốc trị đái tháo đường [2-3]. đất nước của tôicà phêcà phê hạt nhỏ chiếm ưu thế trong canh tác và hơn 99% trong số đó được phân phối ở Vân Nam. Cà phê hạt nhỏ Vân Nam rất giàu chất, ngoài caffein, axit chlorogen, trigonelline và các thành phần khác, nó còn chứa ascaroside

I~II[4], paniculoside VI[4], cofaryloside I[4], villanovane I[4], caffarolide A~H[5], caffruenol AB[6], caffruone AD[6] và caffruolide AB[7] và một số terpenoid mới. Trong số đó, caffarolides C, D và F đã được xác nhận là có hoạt tính kích hoạt kết tập tiểu cầu nhất định trong ống nghiệm [5]; caffruenol AB và caffruolide AB có tác dụng ức chế sản xuất NO do lipopolysacarit gây ra trong 264,7 đại thực bào [7]. Với việc nghiên cứu sâu về cà phê, giá trị gia tăng của cà phê không ngừng tăng lên. Trong những năm gần đây, phụ phẩm cà phê rất giàu axit phenolic, flavonoid, terpen, alkaloid và các hợp chất sinh học khác.

Hoạt chất, có thể được sử dụng làm nguồn hoạt chất tự nhiên và bền vững nhưchất chống oxy hóa, bảo vệ gan và bảo vệ thần kinh, đã làm cho việc nghiên cứu các phụ phẩm của cây cà phê ngày càng được các nhà nghiên cứu quan tâm [8−10]. Campa et al. báo cáo rằng lá cà phê có chứa các hợp chất phenolic [11]; Chen đã xem xét các thành phần hóa học phong phú của alkaloid, flavonoid, axit phenolic, terpen, v.v. trong lá cà phê và các hoạt động dược lý của chúng như chống oxy hóa, chống viêm và kháng khuẩn. [12], và nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp chế biến lá cà phê và tuổi của lá đối với thành phần hóa học và hoạt động của nó [13].

Ngoài ra, Fu Xiaoping et al. [14−15] phát hiện ra rằng chiết xuất thô của vỏ cà phê nhỏ Vân Nam có tác dụng bảo vệ và phục hồi nhất định đối với các tế bào nội mô tĩnh mạch rốn của con người bị tổn thương, đồng thời cũng có khả năngchống oxy hóavà phát hiện ra rằng hoa chính Các cyanidin là cyanidin-3-glucoside và cyanidin-3-rutinoside.

Hoa cà phê thường bị loại bỏ như một sản phẩm phụ chính trong ngành trồng cà phê. Tuy nhiên, các nghiên cứu hiện tại đã phát hiện ra rằng hoa cà phê rất giàu thành phần hóa học. Stashenko và cộng sự. [16] đã sử dụng GC-MS để phân tích thành phần dễ bay hơi và bán bay hơi trong hoa cà phê nhỏ, kết quả xác định được tổng cộng 150 hợp chất, với hàm lượng n-pentadecane. Cao nhất, tiếp theo là geraniol. Ngoài ra, Nguyen et al. [17] nghiên cứu hoạt chất trong hoa cà phê thấy hoa cà phê có hàm lượng hợp chất phenolic cao nên có thể dùng hoa cà phê làm nguyên liệu để thu nhận tự nhiên.chống oxy hóahoạt chất. Ngoài ra, hoa cà phê còn chứa caffein và trigonelline. Caffeine có liên quan đến việc giảm nguy cơ mắc các bệnh thoái hóa thần kinh [18−19]

Trigonelline có thể ngăn ngừa bệnh tiểu đường và tổn thương thận, đồng thời cũng có tác dụng điều trị các bệnh thoái hóa thần kinh [20-21]. Pinheiro và cộng sự. [22] đã phân tích hàm lượng 4 hoạt chất trigonelline, chlorogenic acid, gallic acid và caffeine trong hoa cà phê bằng các phương pháp sấy khô và chiết xuất khác nhau bằng HPLC, trong đó caffeine và trigonelline có hàm lượng cao nhất; Hoạt tính chống oxy hóa được đánh giá bằng các thí nghiệm ABTS và DPPH đã khẳng định rằng hoa cà phê có hoạt tính chống oxy hóa và có thể được sử dụng làm nguyên liệu tiềm năng để pha chế đồ uống từ trà. Hiện tại, có rất ít báo cáo nghiên cứu về hoa cà phê, nhưng có thể thấy từ các báo cáo hiện có rằng hoa cà phê có triển vọng ứng dụng rộng rãi như một nguồn tiềm năng của các hợp chất có hoạt tính sinh học.

polysacaritlà các hợp chất cao phân tử bao gồm hơn 10 monosacarit được liên kết bởi các liên kết glycosid và được tìm thấy rộng rãi ở động vật, thực vật và vi sinh vật. Polysacarit có cấu trúc phức tạp, với các hình dạng khác nhau và khối lượng phân tử tương đối, cũng như cấu trúc thứ cấp của các liên kết hydro nội chuỗi và liên chuỗi. Các nghiên cứu hiện đại đã chỉ ra rằng polysacarit có các hoạt động dược lý như chống oxy hóa [23-24], chống lão hóa [25], điều hòa miễn dịch [26], chống viêm [27] và chống khối u [28]. Hoạt tính sinh học của polysacarit liên quan đến độ tinh khiết, cấu trúc hóa học, độ hòa tan, v.v. Trong những năm gần đây, hoạt tính sinh học của polysacarit đã trở thành điểm nóng nghiên cứu về thuốc tự nhiên, đồng thời cũng là kênh khám phá các loại thuốc mới và phát triển thực phẩm chức năng . Do đó, polysacarit đóng một vai trò quan trọng trong lĩnh vực y học và thực phẩm. Vân Nam của đất nước tôi là vùng sản xuất chính để trồng cà phê và hoa cà phê có giá trị phát triển tiềm năng, nhưng có rất ít nghiên cứu về sự phát triển của hoa cà phê Vân Nam và giá trị tiềm năng của hoa cà phê chưa được khai thác. Do đó, bài báo này lấy hoa cà phê hạt nhỏ Vân Nam làm đối tượng nghiên cứu để thực hiện nghiên cứu về các polysacarit hoạt động của nó, nhằm khám phá sâu giá trị sử dụng toàn diện của cà phê hạt nhỏ Vân Nam.

Trong bài báo này, cácpolysacaritnăng suất được sử dụng làm chỉ số đánh giá để tối ưu hóa quy trình chiết xuất polysacarit và khả năng chống oxy hóa của hoa cà phê được thu thập từ thành phố Bảo Sơn, tỉnh Vân Nam, để cung cấp dữ liệu cơ bản cho sự phát triển hơn nữa của các polysacarit có hoạt tính sinh học. Và cung cấp tài liệu tham khảo để nghiên cứu cà phê hạt nhỏ Vân Nam và nâng cao giá trị gia tăng của nó.

1 Vật liệu và phương pháp

1.1 Vật liệu và Dụng cụ

Cà phêhoa thành phố Bảo Sơn, tỉnh Vân Nam; Cồn khan Công ty TNHH thuốc thử hóa học Thiên Tân; Độ tinh khiết của Anthrone 98.0% , Công ty TNHH Thuốc thử Hóa chất Sinopharm; axit sunfuric đậm đặc, axit clohydric Chongqing Chuandong Chemical Co., Ltd.; 1,1-diphenyl-2- Trinitrophenylhydrazine (DPPH), 2,2'-Diaza-bis-3-ethylbenzothiazoline{{10}}axit sulfonic (ABTS), 2, 4,6-Tripyridyltriazine (TPTZ), Rutin độ tinh khiết 98.0% , Shanghai Ruiyong Biotechnology Co., Ltd.; vitamin E tan trong nước độ tinh khiết 98,0 phần trăm , Hefei Bomei Biotechnology Co., Ltd.; ferric chloride hexahydrate tinh khiết phân tích, Western

Công ty TNHH Khoa học Long; Cấp phân tích Kali Persulfate, Nhà máy Hóa chất Thiên Tân Damao; Đệm PBS, đệm natri axetat Xiamen Haibiao Technology Co., Ltd.

Nhấn vào đây để biết thêm thông tin về Rich inpolysacarit

Sản phẩm Cà phê hòa tan Cistanche

Cân điện tử FA2104N, 722-Máy đo quang phổ Shanghai Qinghua Technology Co., Ltd.; KQ-250Dụng cụ siêu âm DB, Bơm chân không nước tuần hoàn SHZ-D (Ⅲ) Gongyi Yuhua Instrument Co., Ltd.; Máy mài đa chức năng Xuman 1000Y Yongkang City Boou Hardware Products Co., Ltd.; 800 Máy ly tâm điện Jintan Fuhua Instrument Co., Ltd.; VFD-3000 Máy sấy đông lạnh chân không Beijing Bo Yikang Experiment Instrument Co., Ltd.

1.2 Phương pháp thực nghiệm

1.2.1 Chiết xuất hoa cà phêpolysacaritTham khảo phương pháp của Zheng Tingting et al. [29] có sửa đổi. Hoa cà phê được thu thập từ thành phố Bảo Sơn, tỉnh Vân Nam được sấy khô trong bóng râm ở nhiệt độ phòng, được nghiền thành bột bằng máy nghiền và được đưa qua 80-rây lưới để sử dụng. Cân 2.0 g bột hoa cà phê, thêm 20.0 mL nước tinh khiết, ngâm 30 phút,

Siêu âm ở 100 W trong 30 phút ở 40 độ, làm mát đến nhiệt độ phòng và dịch lọc được giữ lại sau khi lọc chân không. Ethanol được thêm vào dịch lọc với nồng độ 80% để kết tủa và để yên trong 12 giờ. Sau khi ly tâm với tốc độ 4000 vòng/phút trong 10 phút, phần nổi phía trên được loại bỏ và kết tủa được hòa tan trong nước và làm đông khô ở -80 độ để thu được polysacarit thô.

Chuẩn bị 5 mg·mL−1 dung dịch polysacarit hoa cà phê và đặt sang một bên.

1.2.2 Dựng đường chuẩn polysaccharid và xác định hàm lượng polysaccharid trong hoa cà phê Đường chuẩn glucose được vẽ theo phương pháp anthrone-axit sulfuric [30]. Chuẩn bị 0.0, 25.{{10}}, 50.0, 100.{{23} }, 150.0 và 200.0 ug/mL dung dịch chuẩn glucose tương ứng. Dùng pipet lấy chính xác 1,00 mL dung dịch chuẩn glucose ở trên với các nồng độ khác nhau, thêm 1,00 mL nước tinh khiết và cho vào ống nghiệm 25 mL có nút kín. Thêm 5,0 mL dung dịch axit sunfuric 2,1 mg·mL−1, lắc đều, làm lạnh trong bể nước đá, đun nóng trong bể nước sôi trong 7 phút và làm nguội nhanh đến nhiệt độ phòng trong bể nước đá. Sử dụng nước khử ion làm đối chứng trắng,

Độ hấp thụ A được đo bằng phương pháp so màu ở bước sóng 625 nm. Lấy hàm lượng glucose khan làm trục tung (0.0, 25.0, 50.0, 1{{1{{12} }}}0.0, 150.0, 200.0 ug), và giá trị độ hấp thụ làm tọa độ, vẽ một đường chuẩn và phương trình của đường chuẩn là: Y=0.0051X−0.0092 ( R2=0.9970) (trong đó: Y là giá trị độ hấp thụ, X là lượng glucose, ug).

Dùng pipet hút chính xác một thể tích nhất định của dung dịch polysacarit hoa cà phê 5 mg/mL đã chuẩn bị ở trên vào ống nghiệm 25 mL có nút đậy và thêm nước tinh khiết để tạo thành 2.00 mL. Thêm 5.0 mL dung dịch axit sunfuric-anthrone 2,1 mg·mL−1, lắc kỹ, làm lạnh trong bể nước đá, đun nóng trong bể nước sôi trong 7 phút và nhanh chóng làm nguội đến nhiệt độ phòng trong tắm nước đá. Độ hấp thụ A được đo bằng phương pháp so màu ở bước sóng 625 nm, sử dụng nước khử ion làm đối chứng trắng. Sản lượng polysacarit hoa cà phê được tính theo phương trình đường chuẩn glucose và mỗi mẫu được lặp lại 3 lần. Các kết quả được biểu thị dưới dạng giá trị trung bình và công thức tính toán như sau:

Sản lượng polysacarit của hoa cà phê ( phần trăm ) =X×m1×10−35×V×ms×100

Trong công thức: X là hàm lượng polisaccarit có trong V thể tích dung dịch polisaccarit hoa cà phê, ug; V là thể tích đo được của dung dịch polysacarit, mL; 5 là nồng độ của dung dịch polysacarit hoa cà phê đã chuẩn bị, 5 mg·mL−1; m1 là hoa cà phê đông khô Tổng khối lượng polysaccharid, g; ms là khối lượng mẫu hoa cà phê, g.

1.2.3 Thí nghiệm một nhân tố

Trong quá trình chiết xuất polysacarit hoa cà phê có hỗ trợ siêu âm, các yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sản lượng polysacarit chủ yếu bao gồm nhiệt độ siêu âm, thời gian siêu âm, tỷ lệ vật liệu lỏng, công suất siêu âm, thời gian ngâm và nồng độ kết tủa rượu. Năm mức nhiệt độ siêu âm đã được chọn: 40, 50, 60, 70 và 80 độ; năm mức thời gian siêu âm đã được chọn: 30, 60, 90, 120 và 150 phút; : 1, 30: 1 mL/g năm mức; công suất siêu âm chọn năm mức 100, 125, 150, 175, 200 W; thời gian ngâm chọn năm mức 30, 60, 90, 120, 150 phút; nồng độ ethanol chọn năm mức 75 phần trăm , 80 phần trăm , 85 phần trăm , 90 phần trăm , 95 phần trăm năm mức tương ứng, thử nghiệm một nhân tố. Khi lọc một trong các thông số

, các yếu tố khác là: nhiệt độ siêu âm 40 độ, thời gian siêu âm 30 phút,

Tỷ lệ chất lỏng trên vật liệu 10:1 mL/g, công suất siêu âm 100 W, thời gian ngâm 30 phút

và nồng độ kết tủa cồn là 80 phần trăm .

1.2.4 Thí nghiệm tối ưu hóa bề mặt đáp ứng Theo nguyên tắc thiết kế thí nghiệm Box-Benhnken, với biến đáp ứng là năng suất polysaccharid hoa cà phê, 3 yếu tố có ảnh hưởng lớn nhất đến hiệu suất polysaccharid hoa cà phê được chọn ra từ phương pháp đơn nhân tố. kết quả thử nghiệm, như thể hiện trong Bảng 1. Tối ưu hóa nhiệt độ siêu âm với sản lượng polysacarit hoa cà phê như một chỉ số độ, thời gian siêu âm và công suất siêu âm.

1.2.5 Kiểm tra khả năng chống oxi hóa

1.2.5.1 Các thí nghiệm nhặt gốc tự do DPPH Các thí nghiệm nhặt gốc tự do DPPH được thực hiện như mô tả trong Ref. [31]. Lấy 3,9 mL dung dịch phản ứng 0.075 mmol/L DPPH và trộn với 100 μL dung dịch polysacarit có nồng độ khác nhau. Phản ứng được thực hiện ở nhiệt độ phòng trong 30 phút trong bóng tối và các giá trị độ hấp thụ được đo ở bước sóng 515 nm. Sử dụng rutin làm đối chứng dương tính, tỷ lệ loại bỏ gốc tự do DPPH được tính như sau: I phần trăm =[(A0–As)/A0]×100 (trong đó : As là độ hấp thụ của dung dịch mẫu; A0 là độ hấp thụ của dung dịch không có mẫu), và hoạt tính chống oxy hóa được biểu thị bằng tỷ lệ ức chế 50 phần trăm (IC50).

1.2.5.2 Thí nghiệm thu dọn gốc tự do cộng với ABTS

ABTS cộng với các thí nghiệm nhặt rác triệt để đã được thực hiện bằng phương pháp được mô tả trong Ref. [32]. Lấy 2 mL dung dịch polysacarit và thêm vào 2 mL ABTS cộng với dung dịch gốc tự do tương ứng, sau khi trộn đều, phản ứng ở nhiệt độ phòng trong 6 phút và đo độ hấp thụ tia cực tím ở bước sóng 734 nm và rutin là đối chứng dương tính. Công thức tính của ABTS cộng với khả năng nhặt gốc tự do như sau: I( percent )=[(A0–As)/A0]×10{ {12}} (trong đó As là độ hấp thụ của dung dịch mẫu; A0 là độ hấp thụ của dung dịch không có mẫu) Đường chuẩn được xác định bằng cách đo Vẽ các dung dịch chuẩn Trolox có nồng độ khác nhau (I phần trăm =0.0247C −0.0046, R2=0.9937), hệ số kháng ABTS

Hoạt tính oxy hóa được biểu thị bằng mmol Trolox/g.

1.2.5.3 Phương pháp FRAP

Phương pháp được mô tả trong Ref. [33] đã được sử dụng để xác định khả năng chống oxy hóa của FRAP. Lấy 5.0 mL TPTZ, 5.0 mL FeCl3 20 mmol/L và 50 mL dung dịch đệm natri axetat (300

mmol/L, pH 3,6) để chuẩn bị dung dịch làm việc FRAP; 100 μL mẫu được trộn với 300 μL nước và 3,0 mL dung dịch làm việc FRAP, đặt trong bể nước ở 37 độ trong 30 phút; độ hấp thụ được đo ở bước sóng 595nm. Đường chuẩn được chuẩn bị với FeSO4 làm chất chuẩn (A=0.572C0.008, R2=0.9974) và rutin được sử dụng làm chất đối chứng dương tính, theo đường chuẩn

Tính khả năng khử theo mmol FeSO4/g polysacarit.

1.3 Xử lý dữ liệu

Tất cả các thí nghiệm được lặp lại ba lần và lấy giá trị trung bình. Phần mềm DesignExpert 8.0.6 đã được sử dụng để thiết kế và phân tích các thử nghiệm bề mặt phản ứng.

2 Kết quả và phân tích

2.1 Kết quả thí nghiệm đơn yếu tố

Kết quả của thí nghiệm một yếu tố được thể hiện trong Hình. Ảnh hưởng của nhiệt độ siêu âm đến sản lượng polysacarit của hoa cà phê: nhiệt độ siêu âm là 40-80 độ và sản lượng polysacarit là 1,0048 phần trăm -1.7982 phần trăm . Trong phạm vi 40-70 độ, sản lượng polysacarit của hoa cà phê tăng dần khi tăng nhiệt độ siêu âm, đạt cực đại ở 70 độ và bắt đầu giảm sau 70 độ. Điều này có thể là do năng suất polysacarit giảm do cấu trúc của polysacarit hoa cà phê bị phá hủy trong điều kiện nhiệt độ cao, điều này đã được báo cáo tương tự trong tài liệu [29,34−35]. Nhiệt độ sonication được chọn là 70 độ.

Ảnh hưởng của thời gian siêu âm đến sản lượng polysacarit của hoa cà phê: thời gian siêu âm là 30-150 phút, sản lượng polysacarit là 1,0369 phần trăm -1.5853 phần trăm, sản lượng polysacarit tăng khi thời gian siêu âm tăng, và đạt mức tối đa sau 90 phút, năng suất bắt đầu giảm khi thời gian siêu âm tăng lên. Điều này là do chiết xuất siêu âm trong thời gian ngắn không có lợi cho việc hòa tan hoàn toàn polysacarit, trong khi chiết xuất siêu âm trong thời gian dài sẽ làm suy giảm polysacarit và dẫn đến giảm năng suất, điều này cũng được báo cáo trong tài liệu [29,34−35]. Do đó, thời gian siêu âm được chọn là 90 phút.

Ảnh hưởng của tỷ lệ lỏng-rắn đến năng suất polysacarit hoa cà phê: ảnh hưởng của tỷ lệ rắn-lỏng đến sản lượng polysacarit là nhỏ. Sản lượng polysacarit tăng lên cùng với sự gia tăng tỷ lệ chất lỏng trên chất rắn và đạt mức tối đa là 25:1 mL/g. Sau 25:1 mL/g, hiệu suất giảm khi tỷ lệ chất lỏng-rắn tăng lên. Ít dung môi hơn sẽ dẫn đến việc hòa tan polysacarit không đủ, dẫn đến năng suất polysacarit thấp hơn; dung môi nhiều hơn sẽ hòa tan polysaccharid và khó kết tủa ra ngoài, đồng thời hiệu suất thu được sẽ giảm do dung môi hấp thụ bức xạ siêu âm. 29,34−35] cũng có báo cáo tương tự. Xem xét rằng tỷ lệ chất lỏng trên vật liệu ít ảnh hưởng đến hiệu suất, để tiết kiệm lượng thuốc thử, tỷ lệ chất lỏng trên vật liệu được chọn là 10:1 mL/g.

Ảnh hưởng của công suất siêu âm đến sản lượng polysacarit của hoa cà phê: công suất siêu âm được chọn là 100-200 W và sản lượng polysacarit là 1,1185 phần trăm -1.8583 phần trăm. Sau W, năng suất giảm khi tăng công suất siêu âm. Việc tăng công suất siêu âm có thể phá hủy các tế bào và mô một cách hiệu quả để hòa tan polysacarit trong dung môi, do đó, việc tăng công suất siêu âm có lợi cho quá trình kết tủa polysacarit; tuy nhiên, hiệu ứng phân mảnh và hiệu ứng nhiệt do sóng siêu âm tạo ra lớn hơn cũng sẽ làm tăng khả năng hòa tan tạp chất trong hoa cà phê. , hiệu ứng nhiệt sẽ phá hủy các thành phần polysacarit và làm giảm sản lượng polysacarit, điều này cũng được báo cáo trong tài liệu [36−37]. Do đó, công suất siêu âm được chọn là 175 W.

Ảnh hưởng của thời gian ngâm đến sản lượng polysacarit của hoa cà phê: ảnh hưởng của thời gian ngâm đến sản lượng polysacarit là nhỏ, thời gian ngâm là 30-150 phút và sản lượng polysacarit là 1,1827 phần trăm -1. 4609 phần trăm . Trong phạm vi 30-90 phút, sản lượng polysacarit tăng lên khi tăng thời gian ngâm và đạt mức tối đa sau 90 phút. Sau 90 phút, với sự gia tăng thời gian ngâm, hiệu suất giảm nhẹ và có xu hướng không tăng. Kéo dài thời gian ngâm có thể tạo điều kiện thuận lợi cho sự kết tủa của polysacarit trong quá trình siêu âm và giảm tiêu thụ năng lượng. Nhưng ngâm quá lâu không thể mang lại năng suất cao hơn, và ngâm quá lâu cũng sẽ khiến các thành phần khác được giải phóng và ảnh hưởng đến năng suất polysacarit. Điều này tương tự như báo cáo trong [38]. Xét thấy ảnh hưởng của thời gian ngâm là nhỏ nên để tiết kiệm thời gian, thời gian ngâm được chọn là 30 phút.

Ảnh hưởng của nồng độ kết tủa rượu đến sản lượng polysacarit của hoa cà phê: nồng độ kết tủa của rượu ít ảnh hưởng đến sản lượng polysacarit, nồng độ kết tủa rượu là 75% ~ 95%, hiệu suất polysacarit là 0.9703% ~1,2806 phần trăm. Sản lượng của polysacarit tăng lên cùng với sự gia tăng nồng độ etanol và đạt mức tối đa là 85 phần trăm. Sau 85 phần trăm, năng suất giảm khi tăng nồng độ ethanol. Chiết nước và kết tủa rượu là sử dụng polysacarit không hòa tan trong rượu để làm cho nó kết tủa. Khi lượng ethanol thêm vào tăng lên, polysacarit không hòa tan trong ethanol và kết tủa, và năng suất tăng lên. Khi nồng độ kết tủa rượu vượt quá 85 phần trăm, sản lượng polysacarit không thể được cải thiện mà thuốc thử bị lãng phí. Điều này tương tự như báo cáo trong [38]. Để đơn giản hóa thao tác, bài báo này áp dụng phương pháp thêm trực tiếp etanol để điều chỉnh nồng độ cồn cho quá trình kết tủa. Đồng thời, do hiệu suất của polysacarit 80% và 85% không khác nhau nhiều nên có thể tiết kiệm thuốc thử và giảm lãng phí. Do đó, nồng độ kết tủa rượu được chọn là 80%.

2.2 Kết quả kiểm tra bề mặt đáp ứng

2.2.1 Kết quả kiểm tra bề mặt đáp ứng Nhiệt độ siêu âm, thời gian siêu âm và công suất siêu âm có ảnh hưởng lớn. Do đó, trên cơ sở các thí nghiệm đơn yếu tố ở trên, phương pháp bề mặt phản ứng được tối ưu hóa cho ba điều kiện nhiệt độ siêu âm, thời gian siêu âm và công suất siêu âm. Các kết quả được thể hiện trong Bảng 2. .

Lấy hiệu suất polysacarit (Y) làm chỉ số phản hồi, một mô hình hồi quy được thiết lập với ba yếu tố nhiệt độ siêu âm, thời gian siêu âm và công suất siêu âm, và thu được phương trình hồi quy bậc hai:

Y{{0}}.29−0.067A cộng với 0.{{10}}54B−0. 019C cộng 0,34AB cộng 0,083AC cộng 0,011BC−0,40A2

−0.19B2−0.27C2

2.2.2 Kiểm định phương sai có ý nghĩa

Các kết quả thử nghiệm được thể hiện trong Bảng 3.

Theo kết quả phân tích phương sai ở bảng 3, tổng mô hình có ý nghĩa (P<0.0001), and the model reached a very significant level, indicating that the difference between different factors was significant; according to the absolute value of the linear coefficient of the regression equation, it can be seen that each factor has a significant effect on the total polysaccharide yield. The order of influence is: A>B>C, that is, ultrasonic temperature> ultrasonic time> ultrasonic power. Lack of fit item P=0.5764>0.05, kiểm tra mục thiếu phù hợp không đáng kể, cho thấy các yếu tố chưa biết ít ảnh hưởng đến kết quả kiểm tra và mục còn lại chủ yếu do lỗi ngẫu nhiên gây ra, cho thấy việc lựa chọn mô hình là phù hợp và chính xác . Ảnh hưởng của AB là đáng kể (P<0.05), and the influence of A2, B2, and C2 was extremely significant (P<0.01). In the whole model, the adjustment coefficient R2Adj=0.9277 in the model, indicating that 92.77% of the response value changes can be carried out through the model. Explanation, the coefficient of determination R2 = 0.9684, indicating that the model is highly reliable, and the model fits well with the experiment, and this model can be used for analysis and prediction [39−42].

2.2.3 Các bề mặt và đường bao đáp ứng

Biểu đồ bề mặt đáp ứng về sự tương tác của các yếu tố khác nhau đối với năng suất của polysacarit hoa cà phê được thể hiện trong Hình 2. Sự tương tác giữa nhiệt độ siêu âm và thời gian siêu âm cho thấy sự tương tác giữa hai yếu tố này là đáng kể; khi nhiệt độ siêu âm không thay đổi, sản lượng polysacarit hoa cà phê đầu tiên tăng lên và sau đó giảm xuống khi thời gian siêu âm tăng lên; khi thời gian siêu âm không thay đổi, cà phê Sản lượng polysacarit hoa đầu tiên tăng và sau đó giảm khi nhiệt độ siêu âm tăng. Từ sự tương tác giữa nhiệt độ siêu âm và công suất siêu âm, có thể thấy rằng khi nhiệt độ siêu âm không đổi, sản lượng polysacarit của hoa cà phê trước tiên tăng lên, sau đó giảm xuống khi công suất siêu âm tăng; khi công suất siêu âm không thay đổi, sản lượng polysacarit của hoa cà phê tăng theo sóng siêu âm. Nhiệt độ tăng đầu tiên tăng và sau đó giảm. Từ sự tương tác giữa thời gian siêu âm và công suất siêu âm, có thể thấy rằng khi thời gian siêu âm không đổi, sản lượng polysacarit của hoa cà phê trước tiên tăng lên và sau đó giảm xuống khi công suất siêu âm tăng lên; khi công suất siêu âm không đổi, sản lượng của polysacarit hoa cà phê tăng lên cùng với sự gia tăng công suất siêu âm. Sự gia tăng của thời gian tăng đầu tiên và sau đó giảm dần.

Do đó, sử dụng hiệu suất polysacarit làm tiêu chuẩn đánh giá, kết quả tối ưu hóa của phương pháp bề mặt đáp ứng cho ba điều kiện thời gian siêu âm, nhiệt độ siêu âm và công suất siêu âm là: nhiệt độ siêu âm 69,56 độ, thời gian siêu âm 92,99 phút và công suất siêu âm 174,01 W, nó được dự đoán rằng trong điều kiện này 2,290 phần trăm . Theo tình hình thực tế, nhiệt độ siêu âm 69,5 độ , thời gian siêu âm 93.00 phút, công suất siêu âm 175 W, thời gian ngâm 30 phút, tỷ lệ chất lỏng trên vật liệu là 10: 1 mL/g và nồng độ etanol 80 phần trăm được chọn cho 4 thử nghiệm song song.

Lợi suất trung bình là 2,292 phần trăm ±0,061 phần trăm . Về cơ bản, nó gần với giá trị lý thuyết thu được từ thử nghiệm, cho thấy có sự phù hợp tốt giữa giá trị dự đoán và giá trị thực, do đó, các tham số quy trình được tối ưu hóa thu được từ bề mặt phản ứng trong nghiên cứu này là chính xác và đáng tin cậy [43].

2.3 Kết quả thí nghiệm khả năng chống oxi hóa

Thử nghiệm DPPH là một mô hình đánh giá hiệu quả và nhạy cảm đối với khả năng chống oxy hóa của thực vật. Khả năng nhặt gốc tự do của mẫu thử nghiệm có liên quan đến khả năng cho proton tiềm năng của nó; Thử nghiệm ABTS được sử dụng rộng rãi để ước tính khả năng chống oxy hóa của các mẫu thực vật, có thể kiểm tra các mẫu Hoạt động chống oxy hóa của các thành phần ưa nước và ưa nước trong phương pháp FRAP; khả năng khử của các sản phẩm tự nhiên được đánh giá bằng cách khử Fe3 cộng -TPTZ thành Fe2 cộng -TPTZ [44−45]. Kết quả của các thí nghiệm chống oxy hóa của polysacarit hoa cà phê được thể hiện trong Bảng 4. Polysacarit hoa cà phê có hoạt tính chống oxy hóa nhất định chống lại các gốc tự do DPPH và ABTS cộng với các gốc tự do, nhưng hoạt tính chống oxy hóa của chúng thấp hơn so với rutin.

3. Kết luận

Trong thí nghiệm này, hoa cà phê hạt nhỏ Vân Nam được sử dụng làm nguyên liệu thô, vàpolysacarithạt nhỏ của Vân Namcà phêhoa được chiết xuất bằng siêu âm. Người ta thấy rằng thời gian siêu âm, nhiệt độ siêu âm và công suất siêu âm có ảnh hưởng quan trọng đến việc chiết xuất polysacarit hoa cà phê. Sau đó, thời gian siêu âm, nhiệt độ siêu âm và công suất siêu âm được tối ưu hóa bằng bề mặt phản ứng và các điều kiện xử lý tối ưu của polysacarit hoa cà phê được xác định như sau: nhiệt độ siêu âm 69,5 độ, thời gian siêu âm 93 phút, công suất siêu âm 175 W, tỷ lệ vật liệu lỏng 10:1 mL/g, Thời gian ngâm là 30 phút và nồng độ etanol là 80 phần trăm . Trong điều kiện này, sản lượng polysacarit là 2,292 phần trăm ± 0,061 phần trăm . Phương pháp nâng cao hiệu quả năng suất hoa cà phêpolysacarit, đồng thời rút ngắn thời gian trích ly và giảm lượng ethanol sử dụng. Kết quả thí nghiệm chống oxy hóa cho thấy polysaccharid hoa cà phê thể hiện khả năng chống oxy hóa yếu. Nghiên cứu này sẽ cung cấp tài liệu tham khảo cho các bước tiếp theo trong quá trình tách và tinh sạch hoa cà phêpolysacaritvà nghiên cứu về hoạt động và chức năng của nó, đồng thời cũng sẽ cung cấp cơ sở lý thuyết và hỗ trợ cho việc phát triển và sử dụng cà phê hơn nữa.

Hỗ trợ:

wallence.suen@wecistanche.com 0015292862950