I. Giới thiệu và mục tiêu nghiên cứu
Luận án tiến sĩ công nghệ thực phẩm này tập trung vào việc nghiên cứu thủy phân triglyceride trong dầu dừa để thu nhận các phân đoạn acid béo tự do có hoạt tính sinh học. Mục tiêu chính là tìm ra loại enzyme lipase phù hợp để thủy phân dầu dừa tinh khiết (VCO), từ đó thu được các phân đoạn acid béo có khả năng kháng khuẩn và cải thiện hàm lượng cholesterol trong máu. Nghiên cứu này nhằm khai thác tiềm năng của dầu thực vật trong việc sản xuất các sản phẩm có giá trị cao trong công nghệ thực phẩm và dược phẩm.
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Việt Nam có nguồn dầu thực vật dồi dào nhưng chưa được khai thác hiệu quả. Dầu dừa, với thành phần chính là các acid béo no mạch trung bình, có tiềm năng lớn trong việc sản xuất các sản phẩm có hoạt tính sinh học. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng, acid béo mạch trung bình (MCFA) và acid lauric trong dầu dừa có khả năng kháng khuẩn và giảm cholesterol. Tuy nhiên, việc nghiên cứu thủy phân dầu dừa bằng enzyme lipase vẫn còn hạn chế, đặc biệt là về tính chất sinh học của các phân đoạn acid béo thu được.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu của luận án là chọn được loại enzyme lipase phù hợp để thủy phân dầu dừa VCO, từ đó thu nhận các phân đoạn acid béo tự do có khả năng kháng khuẩn và cải thiện hàm lượng cholesterol. Nghiên cứu cũng xác định các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân như tỉ lệ dầu/đệm, tỉ lệ enzyme/cơ chất, pH và nhiệt độ.
II. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu sử dụng bốn loại enzyme lipase khác nhau để thủy phân dầu dừa VCO, bao gồm Candida rugosa lipase (CRL), Lypozyme TL 100L, Lypozyme TL IM và Porcine pancreas lipase (PPL). Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân được khảo sát kỹ lưỡng, bao gồm tỉ lệ dầu/đệm, tỉ lệ enzyme/cơ chất, pH và nhiệt độ. Sản phẩm sau thủy phân được phân tách thành các phân đoạn acid béo tự do như FFA1 (MCFA), FFA2 (acid lauric) và FFA3 (LCFA).
2.1. Quy trình thủy phân dầu dừa
Quá trình thủy phân được thực hiện với bốn loại enzyme lipase khác nhau. Các yếu tố như tỉ lệ dầu/đệm, tỉ lệ enzyme/cơ chất, pH và nhiệt độ được điều chỉnh để tối ưu hóa hiệu suất thủy phân. Enzyme CRL được chứng minh là phù hợp nhất cho quá trình này, với khả năng xúc tác hiệu quả trên cơ chất dầu dừa VCO.
2.2. Phân tách và tinh chế acid béo
Sau quá trình thủy phân, hỗn hợp acid béo tự do (FFA) được chưng cất chân không để thu nhận ba phân đoạn chính: FFA1 (chứa acid béo mạch trung bình), FFA2 (chứa acid lauric) và FFA3 (chứa acid béo mạch dài). Các phân đoạn này được đánh giá về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học.
III. Kết quả và đánh giá
Kết quả nghiên cứu cho thấy, enzyme CRL là lựa chọn tối ưu để thủy phân dầu dừa VCO, với hiệu suất thủy phân cao nhất. Các phân đoạn acid béo tự do thu được có hoạt tính sinh học đáng kể, đặc biệt là khả năng kháng khuẩn và cải thiện hàm lượng cholesterol. FFA1 và FFA2 thể hiện khả năng kháng khuẩn mạnh, trong khi FFA3 có tác động tích cực đến việc giảm cholesterol trong máu.
3.1. Hoạt tính kháng khuẩn
Các phân đoạn acid béo tự do được thử nghiệm trên bốn loại vi khuẩn gây bệnh trong thực phẩm. FFA1 và FFA2 thể hiện khả năng kháng khuẩn mạnh, đặc biệt là đối với Staphylococcus aureus và Escherichia coli. FFA3 không có khả năng kháng khuẩn đáng kể.
3.2. Tác động đến cholesterol
Thử nghiệm trên chuột giống Wistar cho thấy, FFA1 và FFA2 giúp giảm đáng kể hàm lượng cholesterol và triglyceride trong máu. FFA3 có tác động tiêu cực, làm tăng chỉ số men gan và gây viêm gan. Kết quả này khẳng định tiềm năng của acid béo mạch trung bình và acid lauric trong việc cải thiện sức khỏe.
IV. Kết luận và ứng dụng
Luận án đã chứng minh được hiệu quả của việc sử dụng enzyme lipase để thủy phân dầu dừa VCO, từ đó thu nhận các phân đoạn acid béo tự do có hoạt tính sinh học cao. Các kết quả nghiên cứu mở ra hướng ứng dụng mới trong công nghệ thực phẩm và dược phẩm, đặc biệt là trong việc sản xuất các sản phẩm có khả năng kháng khuẩn và cải thiện sức khỏe.
4.1. Ý nghĩa khoa học
Nghiên cứu đã xác định được các thông số động học và điều kiện tối ưu cho quá trình thủy phân dầu dừa bằng enzyme lipase. Đây là cơ sở quan trọng cho các nghiên cứu tiếp theo trong lĩnh vực công nghệ sinh học và chế biến thực phẩm.
4.2. Ứng dụng thực tiễn
Các phân đoạn acid béo tự do thu được có thể được ứng dụng trong sản xuất thực phẩm chức năng và dược phẩm, đặc biệt là các sản phẩm có khả năng kháng khuẩn và hỗ trợ giảm cholesterol. Nghiên cứu cũng góp phần nâng cao giá trị của dầu dừa trong ngành công nghiệp thực phẩm.
