Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Thanh long ruột đỏ (Hylocereus polyrhizus) là cây ăn trái nhiệt đới có giá trị kinh tế cao, được canh tác tập trung tại các tỉnh Bình Thuận, Long An, Tiền Giang với sản lượng cả nước vượt 1 triệu tấn vào năm 2019. Cùng với sự phát triển của các cơ sở chế biến sản phẩm từ thanh long (sấy khô, sấy dẻo, nước ép, rượu, kẹo), lượng phụ phẩm vỏ thải ra môi trường rất lớn, chiếm từ 22% đến 30% tổng khối lượng quả. Phần vỏ này thường bị thải bỏ hoặc ủ phân truyền thống, gây lãng phí nguồn hợp chất sinh học giá trị cao. Các nghiên cứu hóa thực phẩm cho thấy vỏ thanh long đỏ chứa hàm lượng pectin dồi dào (khoảng 10,8 g/100 g chất khô) và sắc tố betacyanin (khoảng 119 ± 0,71 mg/100 g vỏ tươi), cùng tổng hàm lượng chất xơ lên đến 69,3% (gồm 56,50% xơ không hòa tan và 14,82% xơ hòa tan).

Pectin là phụ gia cấu trúc quan trọng (chất tạo gel, làm đặc, chất nhũ hóa, ổn định), còn betacyanin là chất màu tự nhiên có hoạt tính chống oxy hóa cao, có khả năng thay thế phẩm màu tổng hợp và đóng vai trò chất bảo quản tự nhiên. Tuy nhiên, các nghiên cứu trước đây chủ yếu khảo sát trích ly đơn lẻ từng hợp chất, thường sử dụng acid vô cơ mạnh gây ăn mòn thiết bị và phát sinh chất thải độc hại. Do cả pectin và betacyanin đều tan trong nước, việc áp dụng kỹ thuật trích ly đồng thời (co-extraction) kết hợp dung môi đệm hữu cơ thân thiện môi trường và các công nghệ hỗ trợ hiện đại là giải pháp kỹ thuật cần thiết.

Mục tiêu của đề tài là khảo sát ảnh hưởng của các giá trị pH (2,5; 3,0; 3,5) và các phương pháp trích ly truyền thống (CE) cùng các phương pháp hỗ trợ gồm vi sóng (MAE), siêu âm (UAE), kết hợp siêu âm - vi sóng (UMAE) đến hiệu suất thu hồi và đặc tính của pectin cũng như betacyanin trích ly đồng thời từ vỏ thanh long đỏ (Hylocereus polyrhizus), từ đó xác định điều kiện công nghệ thích hợp nhất.

Nhiệm vụ nghiên cứu được xác định gồm 3 nội dung chính:

  1. Khảo sát ảnh hưởng của pH dung môi (2,5; 3,0; 3,5) và các phương pháp trích ly (CE, UAE, MAE, UMAE) lên hiệu suất thu hồi pectin và hàm lượng betacyanin thu nhận từ quá trình đồng trích ly.
  2. Khảo sát ảnh hưởng của pH dung môi và phương pháp trích ly đến các đặc tính hóa lý, cấu trúc phổ và tính chất lưu biến của pectin.
  3. Khảo sát ảnh hưởng của pH dung môi và phương pháp trích ly đến hoạt tính chống oxy hóa (thông qua khả năng kháng gốc tự do DPPH) của dịch chiết betacyanin.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng: Pectin và sắc tố betacyanin trích ly từ bột vỏ thanh long ruột đỏ (Hylocereus polyrhizus).
  • Phạm vi nghiên cứu: Khảo sát hệ dung môi đệm sodium citrate 0,5 M ở ba mức pH (2,5; 3,0; 3,5); áp dụng 4 phương pháp trích ly gồm trích ly truyền thống (CE: 70 °C, 90 phút), trích ly hỗ trợ siêu âm (UAE: 70 °C, 30 phút), trích ly hỗ trợ vi sóng (MAE: 560 W, 180 giây), và trích ly kết hợp siêu âm - vi sóng (UMAE: siêu âm 50 °C trong 30 phút tiếp nối vi sóng 280 W trong 120 giây).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận dựa trên nền tảng lý thuyết hóa học polysaccharide và hợp chất tự nhiên:

  • Cấu trúc và phân loại pectin: Pectin là heteropolysaccharide mạch thẳng cấu tạo chủ yếu từ các gốc acid D-galacturonic (GalA) liên kết bằng liên kết $\alpha$-(1-4) glycoside, chia thành các vùng cấu trúc: Homogalacturonan (HG - chiếm khoảng 65% khối lượng, với 70–80% nhóm carboxyl bị methyl ester hóa ở vị trí C-6), Rhamnogalacturonan-I (RG-I), Rhamnogalacturonan-II (RG-II) và Xylogalacturonan (XGA). Phân loại theo mức độ ester hóa (DE): Low Methoxyl Pectin (LMP, DE $\le$ 50%, tạo gel với ion đa hóa trị $\text{Ca}^{2+}$ trong dải pH 2,0–6,0) và High Methoxyl Pectin (HMP, DE > 50%, tạo gel trong môi trường acid pH < 3,5 và hàm lượng chất khô cao).
  • Cấu trúc và độ bền betacyanin: Hợp chất sắc tố chứa nitơ thuộc nhóm betalain, cấu trúc chính trong thanh long ruột đỏ gồm betanin, isobetanin, phyllocactin, isophyllocactin, hylocerenin và dẫn xuất apiocactin (2'-O-$\beta$-apiosyl-betanin). Sắc tố bền trong khoảng pH 3,0–7,0; dễ bị thoái hóa ở nhiệt độ cao hoặc pH quá thấp qua các phản ứng khử carboxyl (tạo 2-decarboxybetanin, 15-decarboxybetanin) và khử hydro (tạo 14,15-dehydrobetanin).
  • Cơ chế các phương pháp trích ly hỗ trợ: Kỹ thuật MAE gia nhiệt thể tích nhanh nhờ tương tác lưỡng cực của phân tử nước, làm tăng áp suất nội bào gây vỡ mô; kỹ thuật UAE tạo hiện tượng xâm thực (cavitation) với các bọt khí vi mô nổ vỡ cục bộ sinh áp suất lớn (đạt tới 50 MPa và nhiệt độ 5000 K cục bộ), làm xốp vách tế bào; kỹ thuật UMAE tích hợp tác động phá vỡ cơ học của siêu âm và tăng tốc truyền khối nhiệt của vi sóng.
Phương pháp Thiết bị sử dụng Thông số công nghệ trích ly
CE (Truyền thống) Bể cách thủy Stirring Water Bath SWB-10L-1 (Anh) Nhiệt độ 70 °C, thời gian 90 phút
UAE (Hỗ trợ siêu âm) Bể siêu âm Elmasonic S 30H (Đức) Nhiệt độ 70 °C, thời gian 30 phút
MAE (Hỗ trợ vi sóng) Thiết bị vi sóng Electrolux EMG23DI9EBP (Thụy Điển) Công suất 560 W, thời gian 180 giây
UMAE (Kết hợp) Hệ siêu âm Elmasonic S 30H và vi sóng Electrolux Tiền xử lý siêu âm (50 °C, 30 phút) + vi sóng (280 W, 120 giây)

Quy trình thực nghiệm và phương pháp phân tích:

  • Chuẩn bị nguyên liệu: Vỏ thanh long đỏ (thu mua tại Chợ đầu mối nông sản Thủ Đức, TP.HCM) được làm sạch, cắt nhỏ, sấy ở 50 °C trong 12 giờ đến độ ẩm 8–10%, nghiền mịn qua rây kích thước 80 mesh, bảo quản ở 4 °C.
  • Quy trình đồng trích ly: Bột vỏ phối trộn với đệm sodium citrate 0,5 M theo tỉ lệ 1:50 (w/v, tức 10 g bột trong 500 mL dung môi). Sau trích ly, hỗn hợp làm lạnh 4 °C và ly tâm tách bã ở 6000 rcf trong 15 phút. Dịch lọc được tủa pectin bằng ethanol 96% (tỉ lệ thể tích 1:2) ở 4 °C trong 3 giờ, tiếp tục ly tâm 6000 rcf trong 10 phút. Phần tủa pectin được rửa bằng ethanol 70%, sấy 50 °C trong 8 giờ và nghiền mịn. Phần dịch trong chứa betacyanin được thu hồi và bảo quản lạnh đông ở -18 °C.
  • Phương pháp phân tích hóa lý:
    • Quang phổ FT-IR: Phân tích nhóm chức trên máy FT/IR-4700 (JASCO, Nhật Bản) dùng đầu đo ATR trong dải số sóng 4000–400 $\text{cm}^{-1}$, độ phân giải 1 $\text{cm}^{-1}$, xử lý tín hiệu qua phần mềm Omnic và OriginLab.
    • Hàm lượng ẩm và tro: Xác định theo tiêu chuẩn AOAC 1995 (sấy 105 °C đến khối lượng không đổi) và AOAC 923.03 (nung vô cơ hóa tại 600 °C trên lò nung Nabertherm Controller B170, Đức).
    • Chỉ số hóa học pectin: Xác định đương lượng khối lượng (Ew), hàm lượng methoxyl (% MeO), tổng acid anhydrouronic (% AUA) và độ este hóa (% DE) bằng phương pháp chuẩn độ thể tích với dung dịch NaOH và chỉ thị đỏ phenol theo Food Chemicals Codex (FCC, 1981) và mô tả của Ranganna (1986).
    • Độ nhớt và lưu biến: Khảo sát dung dịch pectin 2% ở các tốc độ trượt khác nhau, xử lý qua mô hình toán học Power Law.
    • Hoạt tính chống oxy hóa DPPH: Xác định theo phương pháp của Thirugnanasambandham (2017), tính toán theo đương lượng acid ascorbic (mg AAE/g mẫu).
    • Xử lý thống kê: Thí nghiệm lặp lại 3 lần, phân tích phương sai (ANOVA) bằng phần mềm IBM SPSS Statistics.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Mở đầu

Chương này nêu bối cảnh thực tế về sự phát triển của vùng trồng thanh long ruột đỏ tại Việt Nam và sản lượng phế phẩm vỏ từ công nghiệp chế biến. Tác giả chỉ rõ việc lãng phí nguồn sinh khối chứa nhiều hợp chất hoạt tính sinh học (pectin, betacyanin), đồng thời phân tích hạn chế của phương pháp trích ly truyền thống bằng acid vô cơ. Chương 1 xác lập mục tiêu, 3 nhiệm vụ nghiên cứu, đối tượng, phạm vi khảo sát và ý nghĩa khoa học - thực tiễn của đề tài trong việc tái chế phụ phẩm nông nghiệp.

Chương 2: Tổng quan

Trình bày tổng quan tài liệu về:

  • Cây thanh long ruột đỏ (Hylocereus polyrhizus), thành phần dinh dưỡng và cấu tạo mô học vỏ quả.
  • Bản chất hóa học của pectin, vị trí trong thành tế bào sơ cấp, cấu trúc các vùng HG, RG-I, RG-II, cơ chế chuyển hóa protopectin thành pectin hòa tan dưới tác dụng của ion $\text{H}^+$, phân loại LMP và HMP.
  • Bản chất sắc tố betacyanin, chuỗi sinh tổng hợp từ tyrosine qua L-DOPA, cyclo-DOPA đến betanidin và betanin; các dạng dẫn xuất trong chi Hylocereus cùng cơ chế phân hủy do nhiệt độ, ánh sáng, oxy và pH.
  • Cơ sở lý thuyết và tình hình nghiên cứu của 3 kỹ thuật hỗ trợ trích ly hiện đại (MAE, UAE, UMAE) so với phương pháp cổ điển (CE), cùng nguyên lý đồng trích ly (co-extraction) nhiều hợp chất từ phụ phẩm thực vật nhằm tiết kiệm năng lượng và dung môi.

Chương 3: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu

Mô tả chi tiết nguồn gốc nguyên liệu bột vỏ thanh long (rây 80 mesh, ẩm 8–10%) và hóa chất tinh khiết 99%. Trình bày sơ đồ quy trình công nghệ đồng trích ly gồm 8 công đoạn liên hoàn: Phối trộn & chỉnh pH đệm citrate $\rightarrow$ Trích ly (CE, UAE, MAE, UMAE) $\rightarrow$ Làm nguội & ly tâm lần 1 (6000 rcf, 15 phút) $\rightarrow$ Tủa cồn ethanol 96% (1:2 v/v, 3 giờ, 4 °C) $\rightarrow$ Ly tâm lần 2 (6000 rcf, 10 phút) $\rightarrow$ Tách riêng hai pha: rửa tủa pectin bằng ethanol 70%, sấy 50 °C trong 8 giờ và bảo quản betacyanin ở -18 °C. Quy định chi tiết phương pháp bố trí thí nghiệm và quy trình phân tích các chỉ tiêu FT-IR, ẩm, tro tổng, Ew, MeO, AUA, DE, lưu biến và đo quang phổ DPPH.

Chương 4: Kết quả và bàn luận

Trình bày các số liệu thực nghiệm và bàn luận cơ chế tác động của pH và phương pháp trích ly:

  • Ảnh hưởng đến hiệu suất pectin: Hiệu suất tăng khi pH giảm từ 3,5 xuống 2,5 do nồng độ $\text{H}^+$ cao thúc đẩy cắt đứt liên kết hydro và liên kết este giữa protopectin với cellulose/hemicellulose. Hai phương pháp UAE và UMAE cho hiệu suất pectin vượt trội ở pH 2,5.
  • Ảnh hưởng đến hàm lượng betacyanin: Hàm lượng betacyanin đạt giá trị cao ở vùng pH 3,0–3,5; ở pH 2,5 sắc tố bị suy giảm do phản ứng khử carboxyl và khử hydro. Phương pháp MAE cho hàm lượng sắc tố cao nhất ở pH 3,0 và 3,5 nhờ thời gian gia nhiệt cực ngắn (180 giây), hạn chế phân hủy nhiệt.
  • Đặc tính hóa lý và cấu trúc pectin: Phổ FT-IR ghi nhận dải hấp thụ đặc trưng ở $1750\text{ cm}^{-1}$ (nhóm carbonyl este hóa $\text{C=O}$) và $1630\text{ cm}^{-1}$ (anion carboxylic $\text{COO}^-$). Pectin trích ly bằng MAE ở pH 2,5 thể hiện phẩm chất vượt trội về các chỉ số Ew, MeO, AUA, DE và độ nhớt biểu kiến. Phân tích lưu biến cho thấy dung dịch pectin biểu hiện tính chất chất lỏng phi Newton (chảy dẻo giả - pseudoplastic), phù hợp phương trình Power Law.
  • Hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết betacyanin: Hoạt tính kháng DPPH đạt giá trị cực đại khi trích ly bằng MAE ở pH 3,0, tương quan thuận chặt chẽ với hàm lượng betacyanin có trong dịch chiết.

Chương 5: Kết luận - Kiến nghị

Tóm tắt các kết quả thực nghiệm nổi bật, khẳng định tính khả thi của kỹ thuật đồng trích ly kết hợp vi sóng (MAE) bằng đệm sodium citrate. Đưa ra các kiến nghị nghiên cứu tiếp theo để hoàn thiện quy trình công nghệ.


Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu đã xác lập các thông số định lượng cụ thể cho quy trình đồng trích ly hai hợp chất giá trị cao từ vỏ thanh long ruột đỏ:

Chỉ tiêu phân tích Khoảng giá trị ghi nhận trong nghiên cứu Điều kiện cho kết quả tối ưu
Hiệu suất thu hồi pectin (%) $8,30 \pm 0,20%$ đến $12,88 \pm 0,22%$ Đạt cao nhất khi dùng UAE và UMAE ở pH 2,5
Hàm lượng betacyanin (mg/100 g bột) $21,84 \pm 0,21$ đến $41,06 \pm 0,69\text{ mg/100 g}$ Đạt cao nhất khi dùng MAE ở pH 3,0 và 3,5
Khả năng kháng DPPH của betacyanin $4,15 \pm 0,17$ đến $8,49 \pm 0,09\text{ mg AAE/g}$ Đạt cao nhất khi dùng MAE ở pH 3,0
Chỉ số chất lượng pectin (Ew, MeO, AUA, DE, độ nhớt) Thay đổi theo pH và phương pháp trích Đạt chất lượng cao nhất khi dùng MAE ở pH 2,5
Thời gian xử lý trích ly 180 giây (MAE) đến 90 phút (CE) MAE rút ngắn thời gian xuống còn 180 giây

Đóng góp khoa học và giải pháp kỹ thuật của tác giả:

  • Đóng góp mới về mặt học thuật: Khóa luận là công trình đầu tiên khảo sát quy trình đồng trích ly (co-extraction) đồng thời cả pectin và betacyanin từ phụ phẩm vỏ thanh long ruột đỏ (Hylocereus polyrhizus), thay vì trích ly đơn lẻ từng chất như các công bố trước đó.
  • Cải tiến công nghệ "xanh": Thay thế hoàn toàn các acid vô cơ ăn mòn mạnh ($\text{HCl}, \text{HNO}_3, \text{H}_2\text{SO}_4$) bằng hệ dung môi đệm hữu cơ sodium citrate 0,5 M an toàn cho thực phẩm (đạt chuẩn GMP theo FAO) và thân thiện với môi trường.
  • Tối ưu hóa hiệu quả kinh tế - kỹ thuật: Xác định phương pháp vi sóng (MAE) ở công suất 560 W trong 180 giây là phương pháp hỗ trợ hiệu quả toàn diện nhất. MAE vừa bảo toàn hoạt tính sinh học của betacyanin nhạy cảm nhiệt độ, vừa thu nhận pectin có khối lượng đương lượng, mức độ este hóa và độ nhớt vượt trội, đồng thời rút ngắn đáng kể thời gian trích ly so với phương pháp truyền thống (90 phút) và siêu âm (30 phút).

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận chỉ ra một số điểm giới hạn dựa trên phạm vi thực nghiệm đã thực hiện:

  • Nghiên cứu chỉ tập trung khảo sát một hệ dung môi đệm duy nhất là sodium citrate nồng độ cố định 0,5 M trong khoảng pH hẹp (2,5; 3,0; 3,5) với một tỉ lệ nguyên liệu/dung môi cố định (1:50 w/v).
  • Quy trình mới được thực hiện ở quy mô phòng thí nghiệm trên mẻ nguyên liệu nhỏ (10 g bột vỏ khô), chưa khảo sát động học truyền khối và các yếu tố ảnh hưởng khi mở rộng quy mô.
  • Dịch chiết betacyanin sau khi tách pectin chỉ được bảo quản đông sâu ở -18 °C để đo hoạt tính tức thời; chưa đánh giá độ ổn định của sắc tố theo thời gian dưới các điều kiện bao gói, ánh sáng và nhiệt độ bảo quản thương mại khác nhau.

Hướng nghiên cứu mở rộng được đề xuất:

  • Khảo sát mở rộng dải công suất và tối ưu hóa bề mặt đáp ứng (RSM) đối với phương pháp MAE và UMAE.
  • Nghiên cứu công nghệ tinh sạch sâu dịch chiết betacyanin và ứng dụng vi bao/sấy phun để tạo chế phẩm bột màu tự nhiên ổn định.
  • Thử nghiệm ứng dụng pectin thu hồi làm chất tạo gel trong sản xuất mứt đông, kẹo dẻo và thử nghiệm phối chế betacyanin vào sản phẩm thực phẩm thực tế.

Giá trị tham khảo

Bản khóa luận mang lại nguồn tư liệu tham khảo có giá trị chuyên môn cao cho:

  • Sinh viên, học viên cao học và nhà nghiên cứu ngành Công nghệ Thực phẩm, Công nghệ Hóa học, Kỹ thuật Sinh học và Quản lý Phụ phẩm Nông nghiệp.
  • Các kỹ sư phát triển sản phẩm (R&D) và doanh nghiệp chế biến nông sản: Có thể tham khảo trực tiếp sơ đồ công nghệ trích ly xanh, không dùng acid vô cơ độc hại, tận dụng triệt để phế phẩm vỏ thanh long nhằm nâng cao chuỗi giá trị nông sản.
  • Các nội dung đáng tham khảo nhất:
    • Quy trình chi tiết và thông số tách phân đoạn pectin bằng ethanol kết hợp thu hồi betacyanin ở Chương 3.
    • Phương pháp chuẩn độ thể tích xác định đồng thời Ew, % MeO, % AUA, % DE theo tiêu chuẩn FCC kết hợp phân tích phổ hồng ngoại FT-IR.
    • Dữ liệu đối chứng thực nghiệm giữa 4 phương pháp trích ly (CE, UAE, MAE, UMAE) và các dẫn chứng về cơ chế lưu biến học của pectin theo mô hình Power Law ở Chương 4.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao pH 2,5 cho hiệu suất trích ly pectin cao nhất nhưng lại làm giảm hàm lượng betacyanin?

Ở pH 2,5, nồng độ ion $\text{H}^+$ trong môi trường cao thúc đẩy quá trình thủy phân protopectin không tan thành pectin hòa tan, đồng thời bẻ gãy các liên kết hydro và liên kết este giữa pectin với cellulose và hemicellulose trong thành tế bào. Ngược lại, sắc tố betacyanin kém bền trong môi trường acid mạnh (pH < 3,0), dễ bị phân hủy cấu trúc thông qua các phản ứng khử carboxyl (tạo 2-decarboxybetanin, 15-decarboxybetanin) và khử hydro (tạo 14,15-dehydrobetanin), làm suy giảm bước sóng hấp thụ quang phổ và giảm hàm lượng thu hồi.

2. Phương pháp trích ly hỗ trợ nào được đánh giá là tối ưu nhất trong nghiên cứu này?

Phương pháp trích ly có hỗ trợ vi sóng (MAE) ở công suất 560 W trong 180 giây được đánh giá là hiệu quả nhất. MAE cho hàm lượng betacyanin cao nhất ở pH 3,0 và 3,5, hoạt tính kháng oxy hóa DPPH cao nhất ($8,49 \pm 0,09\text{ mg AAE/g}$), đồng thời tạo ra pectin có các chỉ số Ew, MeO, AUA, DE và độ nhớt vượt trội ở pH 2,5, với ưu điểm lớn là rút ngắn thời gian xử lý xuống chỉ còn 3 phút.

3. Dung môi trích ly được sử dụng trong khóa luận là gì và có ưu điểm gì so với phương pháp truyền thống?

Dung môi được sử dụng là dung dịch đệm sodium citrate 0,5 M ở các mức pH 2,5; 3,0 và 3,5. So với các acid vô cơ truyền thống ($\text{HCl}, \text{HNO}_3, \text{H}_2\text{SO}_4$), đệm sodium citrate an toàn cho sức khỏe (được FAO công nhận đạt mức thực hành sản xuất tốt - GMP), không gây ăn mòn máy móc thiết bị, thân thiện với môi trường và giúp pectin thu được có đặc tính hóa lý tốt, phù hợp làm phụ gia thực phẩm.

4. Quy trình phân tách đồng thời pectin và betacyanin sau khi trích ly được thực hiện như thế nào?

Sau khi trích ly, dịch hỗn hợp được làm lạnh và ly tâm lần 1 (6000 rcf, 15 phút, 4 °C) để loại bỏ bã tế bào. Dịch lỏng thu được đem bổ sung ethanol 96% theo tỉ lệ thể tích 1:2 (v/v) và ủ ở 4 °C trong 3 giờ để kết tủa chọn lọc pectin. Hỗn hợp tiếp tục được ly tâm lần 2 (6000 rcf, 10 phút) để tách hoàn toàn khối tủa pectin (sau đó rửa bằng cồn 70% và sấy khô ở 50 °C) ra khỏi pha lỏng chứa sắc tố betacyanin hòa tan (đem cấp đông bảo quản ở -18 °C).

5. Pectin thu nhận từ vỏ thanh long trong nghiên cứu thuộc nhóm nào và có đặc tính lưu biến ra sao?

Dựa trên mức độ ester hóa (% DE), nhóm chức phân tích qua phổ FT-IR và phương pháp chuẩn độ thể tích, pectin thu được có tính chất thay đổi tùy theo điều kiện xử lý. Dung dịch pectin nồng độ 2% biểu hiện đặc tính của chất lỏng phi Newton chảy dẻo giả (pseudoplastic/shear-thinning), trong đó độ nhớt giảm khi tốc độ trượt tăng lên, tuân theo mô hình lưu biến Power Law.


Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Thị Quỳnh Hoa và Phan Thị Quỳnh Nga đã nghiên cứu thành công quy trình đồng trích ly hai hợp chất có hoạt tính sinh học giá trị cao là pectin và betacyanin từ phụ phẩm vỏ thanh long ruột đỏ (Hylocereus polyrhizus) bằng hệ dung môi đệm sodium citrate 0,5 M thân thiện môi trường. Kết quả thực nghiệm khẳng định kỹ thuật hỗ trợ vi sóng (MAE) ở công suất 560 W trong thời gian 180 giây mang lại hiệu quả vượt trội về việc rút ngắn thời gian xử lý, bảo toàn hàm lượng và hoạt tính chống oxy hóa của betacyanin ở pH 3,0, đồng thời thu hồi pectin có đặc tính hóa lý và lưu biến tối ưu ở pH 2,5. Công trình cung cấp cơ sở khoa học và dữ liệu thực nghiệm quan trọng phục vụ định hướng phát triển công nghệ chế biến phụ phẩm nông nghiệp thành các phụ gia tự nhiên giá trị cao cho ngành công nghiệp thực phẩm.