Chiết xuất các hợp chất phytochemical từ thịt quả mận đen bằng phương pháp hấp thụ vi sóng dựa trên dung môi eutectic sâu
Tóm tắt
Chiết xuất thịt quả mận đen bằng vi sóng đã được thực hiện dưới các điều kiện xử lý khác nhau và các hợp chất phytochemical của mẫu chiết xuất đã được đánh giá. Phương pháp chiết xuất được mô hình hóa bằng mạng nơ-ron nhân tạo (ANN) bằng cách thay đổi công suất vi sóng, thời gian chiết, tỷ lệ lỏng-rắn và tỷ lệ nước trong dung môi eutectic sâu (DES) trong khoảng 200–400 W, 240–300 s, 20–50 ml g−1, và 10–40%, tương ứng. Kết quả của ANN cho thấy công suất vi sóng có ảnh hưởng lớn nhất đến hàm lượng phenolic tổng (TPC), tiếp theo là thời gian nung vi sóng, hàm lượng nước trong DES và tỷ lệ chất rắn với chất lỏng. Hàm lượng nước trong DES có ảnh hưởng đáng kể đến năng suất TPC và TAC và có tác động tích cực đến cả hai đáp ứng. Các giá trị tối ưu thu được từ cách tiếp cận tích hợp giữa ANN và thuật toán di truyền (ANN-GA) đối với TPC và hàm lượng anthocyanin tổng (TAC) lần lượt là 44.483 mg tương đương axit gallic (GAE) g−1 và 9.682 mg C3G g−1. Các giá trị tối ưu đạt được tại công suất vi sóng 400 W, hàm lượng nước trong DES là 40%, tỷ lệ lỏng-rắn 48 ml g−1, và thời gian chiết 240 s. Mô hình hóa quá trình chiết xuất bằng sự kết hợp giữa ANN và GA là rất cần thiết để chọn lựa phương pháp chiết xuất chính xác và mở rộng quy mô công nghiệp của kỹ thuật.
Nghiên cứu sử dụng phương pháp kết hợp giữa mạng nơ-ron nhân tạo và thuật toán di truyền để tìm ra điều kiện tối ưu cho việc chiết xuất thịt quả mận đen. Việc ứng dụng dung môi eutectic sâu (DES) trong quá trình chiết xuất hợp chất sinh học là một phương pháp đổi mới nhằm giảm thiểu ô nhiễm, hạ thấp chi phí và nâng cao hiệu quả chiết xuất. Hàm lượng nước trong DES có ảnh hưởng tích cực đến hàm lượng phenolic tổng và năng suất hàm lượng anthocyanin. Do đó, việc tối ưu hóa quy trình chiết xuất bằng cách sử dụng DES sẽ cung cấp năng suất chiết xuất cao hơn trong thời gian chiết xuất ngắn hơn với việc tiêu thụ dung môi ít hơn. Các hợp chất anthocyanin được chiết xuất có thể được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm thực phẩm, dược phẩm và hóa chất.