Nghiên cứu công nghệ tổng hợp puerarin maltose và ứng dụng sản xuất nước uống lên men từ sắn dây và dứa

Nghiên cứu công nghệ tổng hợp puerarin maltose từ enzyme maltogenic amylase là một lĩnh vực quan trọng trong ngành công nghệ thực phẩm. Hợp chất puerarin có nguồn gốc từ củ sắn dây và được biết đến với nhiều lợi ích cho sức khỏe. Tuy nhiên, độ tan trong nước của puerarin tự nhiên thấp, làm giảm hiệu quả sử dụng. Việc sử dụng enzyme Bacillus stearothermophilus maltogenic amylase (BSMA) để biến tính puerarin nhằm tạo ra các dẫn xuất tan tốt trong nước là một giải pháp khả thi. Nghiên cứu này không chỉ tối ưu hóa quy trình tổng hợp mà còn mở ra hướng đi mới cho việc sản xuất nước uống lên men từ sắn dây và dứa.

Quá trình thủy phân tinh bột sắn dây dưới tác dụng của enzyme β-amylase được tối ưu hóa thông qua việc khảo sát các yếu tố như nồng độ cơ chất, pH, nhiệt độ và thời gian thủy phân. Kết quả cho thấy, điều kiện tối ưu cho quá trình này là ở nhiệt độ 54,34°C, thời gian 4,24 giờ và nồng độ enzyme 41,46 U/g bột, cho hàm lượng đường khử đạt 161,07±2,96 mg/g. Việc tối ưu hóa này không chỉ nâng cao hiệu quả thu hồi maltose mà còn tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tổng hợp puerarin maltose sau này.

Quá trình tổng hợp phức chất puerarin-maltose dưới tác dụng của enzyme BSMA được thực hiện qua hai bước. Bước đầu tiên là khảo sát ảnh hưởng của pH, nhiệt độ, thời gian và nồng độ enzyme đến khả năng tổng hợp. Kết quả cho thấy điều kiện tối ưu cho quá trình này là 57,47°C, 4,05 giờ và nồng độ enzyme 15,45 U/g bột, với hàm lượng puerarin tổng hợp đạt 7,51±0,02 mg/g. Việc tối ưu hóa này không chỉ giúp tăng cường hàm lượng puerarin mà còn cải thiện khả năng hòa tan của hợp chất này trong nước.

Quá trình lên men nước dứa và sắn dây được tối ưu hóa thông qua việc khảo sát ảnh hưởng của pH, Brix và tỷ lệ nấm men. Kết quả cho thấy mô hình đa thức bậc hai có thể được sử dụng để tối ưu hóa quá trình lên men, với hàm lượng puerarin tối ưu đạt 7,4 mg/g. Điều này cho thấy rằng việc áp dụng mô hình này có thể dự đoán chính xác hàm lượng puerarin trong sản phẩm cuối cùng, đồng thời nâng cao chất lượng cảm quan của sản phẩm nước uống lên men.

Nghiên cứu này không chỉ cung cấp những hiểu biết sâu sắc về quy trình tổng hợp puerarin maltose mà còn mở ra hướng đi mới cho việc sản xuất nước uống lên men từ sắn dây và dứa. Việc ứng dụng enzyme maltogenic amylase trong quy trình này có thể giúp nâng cao giá trị dinh dưỡng và chất lượng sản phẩm, đồng thời đáp ứng nhu cầu tiêu dùng ngày càng cao của thị trường. Sản phẩm cuối cùng không chỉ có giá trị dinh dưỡng mà còn có tiềm năng thương mại lớn.