I. Tổng quan về nghiên cứu
Nghiên cứu tập trung vào việc tổng hợp puerarin-maltose bằng enzyme maltogenic amylase và ứng dụng trong sản xuất nước uống lên men từ sắn dây và dứa. Puerarin, một isoflavone có trong sắn dây, có lợi ích sức khỏe nhưng độ tan trong nước thấp. Enzyme maltogenic amylase được sử dụng để tăng độ tan của puerarin thông qua quá trình biến tính. Nghiên cứu này có ý nghĩa khoa học và thực tiễn, góp phần phát triển công nghệ sinh học và chế biến thực phẩm.
1.1. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu chính là tối ưu hóa quá trình tổng hợp puerarin-maltose và ứng dụng vào sản xuất nước uống lên men. Nghiên cứu bao gồm ba nội dung chính: tối ưu hóa thủy phân tinh bột sắn dây bằng enzyme β-amylase, tổng hợp puerarin-maltose bằng enzyme BSMA, và lên men hỗn hợp nước dứa-sắn dây.
1.2. Ý nghĩa nghiên cứu
Nghiên cứu mang lại giá trị khoa học trong việc hiểu rõ cơ chế hoạt động của enzyme maltogenic amylase. Về thực tiễn, nghiên cứu góp phần phát triển sản phẩm thực phẩm chức năng giàu chất dinh dưỡng, hỗ trợ sức khỏe người tiêu dùng.
II. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu sử dụng phương pháp Box-Behnken và phương pháp bề mặt đáp ứng để tối ưu hóa các điều kiện thí nghiệm. Quá trình thủy phân tinh bột sắn dây được thực hiện với enzyme β-amylase, trong khi tổng hợp puerarin-maltose sử dụng enzyme BSMA. Quá trình lên men được tối ưu hóa bằng cách khảo sát các yếu tố như pH, Brix, và tỷ lệ nấm men.
2.1. Tối ưu hóa thủy phân tinh bột sắn dây
Quá trình thủy phân tối ưu đạt được ở nhiệt độ 54,34°C, thời gian 4,24 giờ, và nồng độ enzyme β-amylase 41,46 U/g bột. Kết quả cho thấy hàm lượng đường khử đạt 161,07±2,96 mg/g, chứng minh hiệu quả của phương pháp.
2.2. Tối ưu hóa tổng hợp puerarin maltose
Điều kiện tối ưu cho tổng hợp puerarin-maltose là nhiệt độ 57,47°C, thời gian 4,05 giờ, và nồng độ enzyme BSMA 15,45 U/g bột. Hàm lượng puerarin tổng hợp đạt 7,51±0,02 mg/g, được xác định bằng sắc ký lỏng cao áp (HPLC).
III. Ứng dụng trong sản xuất nước uống lên men
Nghiên cứu ứng dụng quá trình lên men hỗn hợp nước dứa và sắn dây để sản xuất nước uống lên men. Quá trình lên men được tối ưu hóa với các điều kiện pH 5,21, Brix 22,12, và tỷ lệ nấm men 11,16%. Kết quả cho thấy hàm lượng puerarin đạt 7,4 mg/g, tương đương với dự đoán của mô hình.
3.1. Đánh giá cảm quan sản phẩm
Sản phẩm lên men với tỷ lệ nước dứa-sắn dây 6:4 đạt điểm cảm quan tổng là 17 điểm. Các yếu tố màu sắc, mùi, và vị được đánh giá cao, tương đồng với sản phẩm thương mại.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Nghiên cứu mở ra hướng phát triển sản phẩm nước uống lên men giàu chất dinh dưỡng, hỗ trợ sức khỏe người tiêu dùng. Sản phẩm có tiềm năng thương mại hóa cao, góp phần nâng cao giá trị nông sản Việt Nam.
