Thu tối đa hoạt chất

Gấc là loại nông sản đặc biệt của các nước Đông Nam Á. Trong đó gấc Việt Nam được đánh giá là loại tốt nhất vì chứa hàm lượng các chất chống oxy hóa rất cao, đặc biệt là lycopen, cao hơn khoảng 8 lần so với cà chua.

Dầu gấc đang được bán phổ biến trên thị trường Việt Nam là loại dầu được tách chiết từ màng của hạt gấc. Phương pháp tách chiết dầu gấc phổ biến đang áp dụng ở quy mô công nghiệp tại Việt Nam hiện nay là ép cơ học. Nhược điểm của phương pháp này là hiệu suất thu hồi dầu gấc thấp, khoảng 68 - 76% hay hiệu suất chiết xuất khoảng 26 - 30%. Hàm lượng lycopen trong dầu thấp, khoảng 35mg/100g.

Thêm vào đó, màng gấc tươi chứa hàm lượng lớn nước (khoảng 80%). Do đó, để có thể ép được dầu chất lượng tốt từ màng gấc bằng phương pháp ép cơ học, màng gấc tươi cần được sấy sơ bộ để giảm thủy phần xuống đến 7 - 8% trước khi ép dầu. Việc sấy sơ bộ gấc làm tiêu tốn nhiều năng lượng và có nguy cơ giảm hàm lượng các chất có hoạt tính sinh học như lycopen và beta-caroten do ảnh hưởng của nhiệt độ sấy cao trong thời gian dài.

Một số phương pháp chiết xuất dầu gấc khác thường được sử dụng trong phòng thí nghiệm. Như phương pháp trích ly dầu sử dụng CO2 siêu tới hạn hoặc dung môi hữu cơ ít phân cực như n-hexan, chloroform cho hiệu suất thu hồi cao (90 - 100%). Nhưng thiết bị CO2 siêu tới hạn làm việc ở áp suất lớn rất đắt tiền, không thích hợp với quy mô lớn.

Với những dung môi độc như n-hexan, chloroform lại tiêu tốn nhiều năng lượng cho việc tách các dung môi này ra khỏi sản phẩm. Thêm vào đó, màng gấc tươi vẫn cần phải sấy sơ bộ để giảm thủy phần trước khi trích ly bằng dung môi nên làm tăng chi phí năng lượng và thiết bị. Vì vậy, hiện các phương pháp này không được ứng dụng trong sản xuất dầu gấc quy mô công nghiệp.

Để khắc phục những hạn chế này, nhóm nghiên cứu của TS Nguyễn Ngọc Hoàng nghĩ đến dimetyl ete lỏng - một hợp chất hữu cơ đã được công nhận là dung môi an toàn sử dụng trong thực phẩm tại Mỹ, châu Âu - để áp dụng vào chiết xuất dầu gấc trực tiếp từ màng gấc tươi.

“Đây là loại dung môi phân cực vừa, do đó, nó có thể trích ly đồng thời dầu và nước có trong màng gấc tươi mà không cần phải sấy khô màng gấc trước khi tách dầu như các phương pháp hiện hành”, nhóm nghiên cứu giải thích trong bản mô tả bằng độc quyền giải pháp hữu ích (số 2-0002644) mà họ vừa được Cục Sở hữu trí tuệ (Bộ KH&CN) cấp trong tháng 6 vừa qua.

Theo đó, sau khi xay nhuyễn màng gấc, nhóm nghiên cứu trộn nguyên liệu này với chất trơ theo tỷ lệ từ 40 - 70%, rồi cho vào bình trích ly với dung môi dimetyl ete lỏng ở một mức nhiệt độ và áp suất phù hợp. Trong 3 - 5 tiếng, dung môi sẽ hòa tan đồng thời dầu, nước và các chất có hoạt tính sinh học khác như lycopene và beta-caroten. Do nước và dầu có khối lượng riêng rất khác nhau nên sau đó, người thực hiện có thể dễ dàng tách nước ra khỏi dầu bằng phương pháp lắng tự nhiên hoặc bằng thiết bị ly tâm ở điều kiện nhiệt độ thường.

Phương pháp của TS Nguyễn Ngọc Hoàng tăng thêm 40% lượng dầu chiết xuất được so với phương pháp ép truyền thống.

Hàm lượng lycopene cao

Kết quả thử nghiệm cho thấy, phương pháp chiết xuất dầu bằng dung môi dimetyl ete lỏng cho lượng dầu tăng khoảng 40% so với phương pháp ép. Bên cạnh đó, chất lượng sản phẩm dầu cũng được nâng cao hơn khi hàm lượng lycopene trong sản phẩm cao gấp 1,3 - 1,5 lần so với phương pháp truyền thống.

Lycopen là một carotenoit - một dạng sắc tố tự nhiên màu đỏ tươi có trong thực vật và một số loài sinh vật quang hợp khác. Lycopen là hoạt chất có hoạt tính chống oxy hóa mạnh. Hoạt chất được tìm thấy trong nhiều loại rau quả có màu đỏ như gấc, cà chua, dưa hấu, đu đủ, ổi đỏ, bưởi đỏ, bưởi chùm...

Kết quả nghiên cứu của Đại học California nhận thấy hàm lượng lycopen trong quả gấc cao gấp 70 lần hàm lượng lycopen có trong cà chua và cao hơn rất nhiều so với các loại rau quả khác. Hiromitsu Aoki và các cộng sự cũng đã phân tích, đánh giá hàm lượng carotenoit có trong quả gấc. Kết quả chỉ ra rằng lycopen và beta-caroten chủ yếu nằm trong màng hạt gấc. Các nhà khoa học cũng nhận định tinh dầu gấc điều trị rất tốt những biến chứng của bệnh tiểu đường.

Nano lycopen có khả năng chống oxy hóa rất mạnh, và là một sản phẩm quý được chế tạo từ hoạt chất thuộc họ carotenoit là lycopen. Nano lycopen có khả năng hòa tan tốt trong nước, độ thẩm thấu cao, là nguyên liệu quan trọng trong bào chế, sản xuất các sản phẩm giúp chữa bệnh và làm đẹp. Bên cạnh đó, nano lycopen được chế tạo với mục đích không những tăng sinh khả dụng của lycopen đồng thời cải thiện tính chất kém bền của hoạt chất.

Theo TS Nguyễn Ngọc Hoàng, với phương pháp này, người áp dụng sẽ tiết kiệm được nhiều chi phí năng lượng không chỉ trong quá trình chuẩn bị (do không phải sấy màng gấc trước khi chiết), mà còn cả trong quá trình tách dung môi và thu hồi sản phẩm bởi dung môi cũng dễ dàng bay hơi ở nhiệt độ phòng. Quy trình phù hợp với các hộ sản xuất quy mô lớn, nhỏ khác nhau, bảo đảm chất lượng dầu gấc và khả năng thu hồi tinh chất từ màng gấc một cách tối đa.

Tác giả: Mai Nhật

Nguồn tin: Báo Giáo dục và thời đại