Đang tải... (xem toàn văn)
Trong nghiên cứu này, một số thông số công nghệ của quá trình trích ly astaxanthin từ vỏ tôm bằng ethanol có sự hỗ trợ của sóng siêu âm đã được tiến hành. Phương pháp bề mặt đáp ứng được sử dụng để tối ưu hóa các thông số của quá trình trích ly như tỷ lệ nguyên liệuethanol, nồng độ ethanol, thời gian xử lý. Kết quả nghiên cứu cho thấy điều kiện trích ly tối ưu là 144 ở tỷ lệ nguyên liệu: ethanol, ethanol nồng độ 91,5% và thời gian xử lý 130 phút. Tại điều kiện này, hàm lượng astaxanthin đạt cực đại 0,378 ± 0,005 mgg chất khô. Sau đó, dịch trích ly được cô đặc chân không. Khả năng kháng oxy hóa theo DPPH của chế phẩm thu được tương đương 2,110 ± 0,100 mg TroloxmL.
TỐI ƯU HĨA Q TRÌNH TRÍCH LY ASTAXANTHIN TỪ VỎ TƠM BẰNG ETHANOL VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA SĨNG SIÊU ÂM Lê Thanh Thuận*, Nguyễn Đồn Mạnh Chiến, Trần Chí Hải Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm Thành phố Hồ Chí Minh Email: lethanhthuan0607@gmail.com Ngày nhận bài: … ; Ngày chấp nhận đăng: …… TÓM TẮT Trong nghiên cứu này, số thơng số cơng nghệ q trình trích ly astaxanthin từ vỏ tơm ethanol có hỗ trợ sóng siêu âm tiến hành Phương pháp bề mặt đáp ứng sử dụng để tối ưu hóa thơng số q trình trích ly tỷ lệ nguyên liệu/ethanol, nồng độ ethanol, thời gian xử lý Kết nghiên cứu cho thấy điều kiện trích ly tối ưu 1/44 tỷ lệ nguyên liệu: ethanol, ethanol nồng độ 91,5% thời gian xử lý 130 phút Tại điều kiện này, hàm lượng astaxanthin đạt cực đại 0,378 ± 0,005 mg/g chất khô Sau đó, dịch trích ly đặc chân khơng Khả kháng oxy hóa theo DPPH chế phẩm thu tương đương 2,110 ± 0,100 mg Trolox/mL Từ khóa: vỏ tơm, trích ly astaxanthin, tối ưu hóa, ethanol ĐẶT VẤN ĐỀ Astaxanthin dẫn xuất carotene thường gặp tảo, nấm men, cá hồi, nhuyễn thể, tôm, loại giáp xác lông vũ số lồi chim Astaxanthin phát có hoạt tính chống oxy hóa mạnh cao 100 bậc so với α – tocopherol hẳn β – caroten, lycopen, lutein hay vitamin E Astaxanthin ngăn ngừa phát triển tế bào ung thư, làm giảm cholesterol máu, bảo vệ da khỏi tia cực tím, ngăn ngừa lão hóa da, thối hóa điểm vàng, … [1] Phế liệu vỏ tôm nguồn dồi protein (35 – 55%), chitin (15 – 25%), astaxanthin Tuy nhiên, Việt Nam nghiên cứu astaxanthin chưa trọng Hơn nữa, Việt Nam những nước xuất tôm lớn giới có xu hướng ngày tăng Trong trình chế biến, lượng lớn phế liệu vỏ tôm thải chưa tận dụng cách hợp lý dẫn đến vấn đề ô nhiễm mơi trường [2] Bên cạnh đó, phương pháp trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm đánh giá phương pháp hiệu so với phương pháp trích ly thơng thường sóng siêu âm làm rung động khiến bọt khí nổ tung dữ dội phân tử va chạm mãnh liệt với tạo nên tượng “sốc sóng” chất lỏng phá vỡ thành tế bào lượng sóng âm; lúc đó, tượng xâm thực khí diễn giúp nâng cao hiệu suất trích ly [3] Hiện nay, nghiên cứu trích ly astaxanthin thường tiến hành loại dung môi như: acetone, hexane, ethanol, … trích ly dầu thực vật như: dầu nành, dầu hướng dương, … Q trình trích ly astaxanthin dung môi giúp dễ dàng thu hồi, tinh so với q trình trích ly dầu thực vật dung môi dễ bay Bên cạnh dung mơi u cầu nhiệt độ thấp (40 oC so với 60 – 100oC) phù hợp với cấu tử mẫn cảm với nhiệt độ astaxanthin Mặc khác, loại dung mơi thường sử dụng để trích ly ethanol dung mơi thân thiện với mơi trường, giá thành rẻ, dễ sử dụng, nguy hiểm [4,5,6] Vì nghiên cứu này, chúng tơi tiến hành tối ưu hóa số thơng số cơng nghệ q trình trích ly astaxanthin từ vỏ tơm dung mơi ethanol có hỗ trợ siêu âm Kết từ nghiên cứu tảng cho nghiên cứu sâu trích ly Astaxanthin từ vỏ tơm đánh giá hoạt tính sinh học từ chế phẩm VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu nghiên cứu 52 Vỏ tôm sú thu nhận từ công ty Minh Cường Seafood chuyên chế biến hải sản thuộc tỉnh Cà Mau Sau đó, chúng loại bỏ tạp chất, rửa sấy đối lưu nhiệt độ 50oC Kế đó, vỏ tơm sau sấy nghiền rây qua rây 0,3 mm Phần qua rây chứa túi zip tối màu, tránh ánh sáng bảo quản 10oC tủ lạnh Astaxanthin có độ tinh khiết lớn 97% (HPLC) có nguồn gốc từ Merck, Trolox (6-Hydroxy2,5,7,8-tetramethylchroman-2-carboxylic acid), 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) có nguồn gốc từ SigmaAldrich Các hóa chất khác đạt yêu cầu kỹ thuật hóa chất dùng phân tích 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Khảo sát ảnh hưởng số thông số công nghệ Bột tôm nghiền cân xác 3,00 g cho vào cốc 250ml bao bọc kín giấy bạc Mỗi mẫu tiến hành bổ sung ethanol theo tỉ lệ, nồng độ khảo sát Mẫu sau bổ sung ethanol đem siêu âm thiết bị siêu âm VC 505 Sonics (Sonics & MaterialsInc, Newtown, Mỹ với tần số 20 KHz, công suất siêu âm tối đa 500 W) cài đặt cố định với công suất 100 W/g thời gian 20 phút, chế độ đánh 15s nghỉ 5s bổ sung đá lạnh xung quanh để hạ nhiệt mẫu Mẫu sau điều nhiệt 40oC máy lắc ổn nhiệt nhằm khảo sát thời gian xử lý Kết thúc q trình trích ly, tồn dịch ly tâm tốc độ 5500 vòng/phút 10 phút Phần dịch tiến hành xác định hàm lượng astaxanthin phương pháp quang phổ so màu với thiết bị Jenway Model 7305 (Anh) Kế đến, mẫu điều chỉnh pH đến 10 dung dịch KOHEthanol 10%, lắc xà phịng hóa 2,5 10oC tủ lạnh Sau đó, dịch chiết điều chỉnh pH đến với axit clohydric 1N để xác định hàm lượng astaxanthin phương pháp quang phổ so màu với thiết bị UV-VIS Jenway Model 7305 (Anh) Một số thông số cơng nghệ tiến hành theo phương pháp bố trí thí nghiệm đơn yếu tố cụ thể sau: - Ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu/ethanol (w/v): Mẫu thay đổi tỷ lệ nguyên liệu/ethanol 1:10, 1:20, 1:30, 1:40, 1:50 với nồng độ ethanol 90%, thời gian trích ly sau siêu âm 60 phút - Ảnh hưởng nồng độ ethanol: Mẫu thay đổi nồng độ ethanol 60, 70, 80, 90, 99,5% với tỷ lệ nguyên liệu dung môi lựa chọn từ kết thí nghiệm trước, thời gian trích ly sau siêu âm 60 phút - Ảnh hưởng thời gian xử lý: Mẫu thay đổi thời gian xử lý sau siêu âm 0, 30, 60, 90, 120, 150, 180, 210, 240 phút với tỷ lệ nguyên liệu dung môi nồng độ ethanol lựa chọn từ kết thí nghiệm trước 2.2.2 Tối ưu hóa điều kiện trích ly phương pháp bề mặt đáp ứng Quá trình tối ưu hóa ba yếu tố phương pháp bề mặt đáp ứng Response Surface Design (RSD) theo mơ hình trực giao cấp có tâm xoay với 17 thí nghiệm có thí nghiệm tâm, quy hoạch theo mơ hình Central Composite Face (CCF) tiến hành với hỗ trợ phần mềm Modde 5.0 Các mức thí nghiệm thể qua bảng mã hóa (Bảng 1) với hàm mục tiêu hàm lượng astaxanthin dịch trích ly (Y) Mơ hình dạng tồn phương bậc hai theo hàm lượng astaxanthin xác định hồi quy đa biến, có dạng: Y (%) = b0 + b1X1 + b2X2 + b3X3 + b11X12 + b22X22 + b33X32 + b12(X1X2) + b13(X1X3) + b23(X2X3) Trong đó: b0, b1, b2, b3, b11, b22, b33, b12, b13, b23 hệ số biến X1, X2, X3, X11, X22, X33, X1X2, X1X3, X2X3 tương ứng Bảng Bảng ma trận quy hoạch thực nghiệm kết Biến mã hóa STT X1 X2 X3 +1 +1 +1 Biến thực Tỉ lệ nguyên liệu:Ethanol (g/ml) 1:50 53 Y Thời Nồng độ gian xử Ethanol lý (phút) 99,5 150 Hàm lượng Astaxanthin (mg/g) 0,318± 0,008 +1 +1 -1 1:50 99,5 90 0,292 ± 0,004 +1 -1 +1 1:50 80 150 0,271 ± 0,006 +1 -1 -1 1:50 80 90 0,241± 0,005 -1 -1 -1 1:30 80 90 0,214 ± 0,005 -1 -1 +1 1:30 80 150 0,240 ± 0.006 -1 +1 -1 1:30 99,5 90 0,260 ± 0.003 -1 +1 +1 1:30 99,5 150 0,280 ± 0.004 +1 0 1:50 90 120 0,365 ± 0.006 10 +1 1:40 99,5 120 0,319 ± 0.002 11 0 +1 1:40 90 150 0,369 ± 0.004 12 -1 0 1:30 90 120 0,345 ± 0.004 13 -1 1:40 80 120 0,302 ± 0.005 14 0 -1 1:40 90 90 0,342 ± 0,002 15 0 1:40 90 120 0,363 ± 0,005 16 0 1:40 90 120 0,370 ± 0,005 17 0 1:40 90 120 0,361 ± 0,005 2.2.3 Cô đặc dịch astaxanthin Dịch astaxanthin thu điều kiện tối ưu tiến hành cô đặc thiết bị cô quay chân không Eyela nhiệt độ 400C, áp suất 150mmHg, tốc độ vịng quay 50 vịng/phút Q trình kết thúc hệ số đặc thể tích đạt 50 lần; với hệ số đặc thể tích tỉ số giữa thể tích dịch trước đặc thể tích dịch sau cô đặc Lúc này, chế phẩm tạo thành xác định hàm lượng astaxanthin khả kháng oxy hóa theo DPPH 2.3 Phương pháp phân tích xử lý số liệu 2.3.1 Phương pháp phân tích Hàm lượng astaxanthin dịch chiết xác định phương pháp quang phổ hấp thu bước sóng 480 nm theo Meyer Du Preez [7] Khả kháng oxy hóa theo DPPH chế phẩm xác định theo phương pháp Termin Payum cộng (2015) với số cải tiến [8] Hỗn hợp phản ứng gồm 0,1mL dịch cô đặc/ chất chuẩn nồng độ khác kết hợp với 2,9 mL dung dịch DPPH 0,01mM Sau đó, hỗn hợp lắc ủ tránh ánh sáng, nhiệt độ phòng 30 phút Cuối cùng, hỗn hợp sau phản ứng đo độ hấp thu bước sóng λ = 517 nm Khả kháng oxy hóa chế phẩm quy tương đương với lượng Trolox có đơn vị thể tích (mg Trolox/ml) 2.3.2 Phương pháp xử lý số liệu Trong nghiên cứu này, thí nghiệm tiến hành lặp lại lần, kết trình bày dạng giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn Phân tích phương sai nhân tố kiểm định LSD (Least Significant Difference Test) để đánh giá khác biệt giữa nghiệm thức với mức ý nghĩa 5%, tiến hành với hỗ trợ phần mềm Minitab 19 Bố trí thí nghiệm xử lý kết tối ưu hóa phần mềm Modde 5.0 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Khảo sát ảnh hưởng riêng lẻ yếu tố Hình cho thấy hàm lượng Astaxanthin tăng xấp xỉ 5% thay đổi tỉ lệ nguyên liệu:ethanol (w/v) từ 1:10 đến 1:40 tiếp tục tăng lên tỉ lệ từ 1:50 đến 1:100 hàm lượng astaxanthin có xu hướng đạt trạng thái cân xét điều kiện xử lý Điều 54 Hàm lượng astaxanthin (mg/g) giải thích q trình hịa tan hoạt chất sinh học vào dung mơi q trình khuếch tán vật lý Do đó, lượng dung mơi ngày lớn, chất chiết có khả tiếp xúc trực tiếp với dung môi cao, dẫn đến gia tăng tốc độ khuếch tán cho phép q trình trích ly chất rắn dung môi diễn tốt hơn; thế, hàm lượng thu có tăng mạnh [9] Hàm lượng chất chiết thu tỉ lệ thuận với lượng dung môi sử dụng Tuy nhiên, khối lượng nguyên liệu đầu vào cố định nên gia tăng lượng dung môi đến mức khơng cịn tuyến tính với lượng chất chiết thu Hơn nữa điều cịn gây lãng phí dung mơi, tăng giá thành sản phẩm khó khăn cho công đoạn xử lý [9, 10] Trong trình chiết Astaxanthin nồng độ Ethanol khác nhau, hàm lượng astaxanthin có xu tăng nồng độ thay đổi từ 60% đến 90% giảm nhẹ giá trị nồng độ ethanol cao (Hình 2) Hàm lượng Astaxanthin đạt giá trị lớn 0,327 ± 0,002 mg/g nồng độ cồn 90% Điều mức độ phân cực dung môi phụ thuộc vào số điện môi, giá trị liên kết hydro, nước có số điện môi, giá trị liên kết hydro cao ethanol Do đó, trộn lẫn ethanol nước cho hỗn hợp ethanol nước có mức độ phân cực khác nhau, nồng độ dung mơi có độ phân cực tương đương với hợp chất trích ly hịa tan chất chống oxy hố có tính phân cực tốt [11] Đối với thời gian xử lý, hàm lượng Astaxanthin tăng nhiều mức khảo sát bàn đầu từ phút đến 120 phút (1,44 lần giữa mẫu 120 so với mẫu 0), đạt dần đến trạng thái ổn định tiếp tục tăng thời gian ủ từ 150 phút đến 240 phút (Hình 3) Điều giải thích việc kéo dài thời gian làm gia tăng khả khuếch tán chất chiết từ tế bào môi trường dung môi Tuy nhiên đến khoảng thời gian nồng độ giữa bên bên tế bào đạt trạng thái cân việc gia tăng thời gian ủ mẫu không làm tăng thêm hàm lượng chất chiết thu [12] 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 1:10 1:20 1:30 1:40 1:50 1:60 1:100 Tỉ lệ nguyên liệu / ethanol (w/v) Không siêu âm - không este Khơng siêu âm - có este Có siêu âm - khơng este Có siêu âm - có este Hình 1: Ảnh hưởng tỉ lệ nguyên liệu / ethanol đến hàm lượng astaxanthin Hàm lượng astaxanthin (mg/g) 0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 60 70 80 90 99.5 Nồng độ Ethanol (%) Không siêu âm - không este Khơng siêu âm - có este Hình Ảnh hưởng nồng độ ethanol đến hàm lượng astaxanthin 55 Hàm lượng astaxanthin (mg/g) 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 30 60 90 120 150 180 210 Không siêu âm - khơng este Khơng siêu âm - có este Có siêu âm - khơng este Có siêu âm - có este 240 Thời gian xử lý (phút) Hình 3: Ảnh hưởng thời gian xử lý đến hàm lượng astaxanthin Kết cho thấy trình xử lý siêu âm hỗ trợ tích cực cho q trình trích ly Astaxanthin từ vỏ tơm (hình 1, hình 2, hình 3) Cụ thể điều kiện xử lý hàm lượng Astaxanthin mẫu có xử lý siêu âm cao mẫu khơng có xử lý siêu âm (tăng – 7%) Kết có hỗ trợ siêu âm, bọt khí bị kéo nén làm bọt khí nổ vỡ, nên cấu trúc tế bào bị phá vỡ phần, giúp chất tế bào dễ dàng ngồi thành tế bào vật liệu bị phá vỡ từ làm tăng khả tiếp xúc giữa phân tử astaxanthin với dung môi Hơn nữa điều làm tăng cường truyền khối, đối lưu thúc đẩy xảy khuếch tán, góp phần tăng hiệu suất q trình trích ly [13,14] Ngồi ra, q trình este hóa góp phần làm tăng hàm lượng Astaxanthin thu Điều thành phần Astaxanthin vỏ tôm tồn dưới dạng dieste monoeste nên q trình este hóa KOH-Ethanol 10% giải phóng phân tử Astaxanthin tự Khi tiến hành kiểm định giá trị trung bình hai mẫu bắt cặp, kết cho thấy có khác biệt mặt thống kê, mẫu có este hóa cho giá trị hàm lượng astaxanthin cao so với mẫu không este (pvalue = 0,013 < 0,05) Kết tương tự tìm thấy nghiên cứu Hu cộng [15] 3.2 Tối ưu hóa q trình trích ly astaxanthin Theo Gabrielsson cộng (2002), mơ hình thí nghiệm đáng tin cậy giá trị biến thiên ảo Q2 >0,5 hệ số biến thiên thực R2 nằm khoảng 0,80 - 0,97 [16] Kết thực nghiệm có giá trị Q2 = 0,890 R2 = 0,983 cho thấy mơ hình hồi quy phù hợp đáng tin cậy Phương trình hồi quy biểu diễn trục tọa độ không gian ba chiều hai chiều Hình Bảng 2: Kết phân tích phương sai mơ hình cho q trình trích ly astaxanthin từ vỏ tơm Source DF Adj SS Adj MS Model 0.041570 0.004619 45.81 0.000 Linear 0.007919 0.002640 26.18 0.000 X1 0.002205 0.002205 21.87 0.002 X2 0.004022 0.004022 39.89 0.000 X3 0.001692 0.001692 16.78 0.005 0.033596 0.011199 111.06 0.000 X1*X1 0.001122 0.001122 11.12 0.013 X2*X2 0.011257 0.011257 111.63 0.000 X3*X3 0.001089 0.001089 10.80 0.013 2-Way Interaction 0.000054 0.000018 0.18 0.908 Square F-Value P-Value X1*X2 0.000026 0.000026 0.26 0.628 X1*X3 0.000012 0.000012 0.12 0.739 56 X2*X3 0.000016 0.000016 0.000706 0.000101 Lack-of-Fit 0.000662 0.000132 Pure Error 0.000044 0.000022 Error Total 0.16 0.704 6.06 0.148 16 0.042276 Ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu/ethanol (X1), nồng độ ethanol (X2) thời gian xử lý (X3) đến hàm lượng astaxanthin dịch trích ly thể qua phương trình hồi quy dựa biến thực sau: Y=-5,787+ 0,01574 X1+ 0,1185 X2+ 0.00607 X3- 0.000205 X12 - 0.000648 X22 - 0.000022 X32 Kết phân tích phương sai mơ hình cho thấy khơng có tương tác giữa yếu tố (pvalue 2-Way Interaction > 0,05) (bảng 1), điều chứng tỏ tương tác giữa, X 12, X13, X23 khơng có ảnh hưởng đáng kể đến hàm mục tiêu, Đối với giá trị âm, hệ số b11, b22, b33, b23 những yếu tố tác động tiêu cực đến hàm mục tiêu, làm giảm hàm lượng astaxanthin thu được, Hệ số hồi quy b2 có giá trị dương lớn nhất, cho thấy X2 (nồng độ Ethanol) có tác động tích cực đến hàm lượng astaxanthin thu Hình thể tương tác cặp yếu tố lên hàm mục tiêu dựa vào phương trình (3) xác định điều kiện tối ưu yếu tố ảnh hưởng làm cho hàm đáp ứng đạt giá trị cực đại Cụ thể, hàm lượng Astaxanthin dự đoán đạt giá trị cực đại 0,378 ± 0,005 mg/g trích ly điều kiện công suất siêu âm 100 W/g, thời gian siêu âm 20 phút thời gian trích ly sau siêu âm 130 phút với dung môi ethanol 91,5%, tỉ lệ nguyên liệu/ dung môi (1/44) Lý giải cho điều dưới tác động siêu âm thành tế bào vật liệu bị phá vỡ từ tạo điều kiện cho dung mơi dễ dàng xâm nhập vào bên vật liệu, giúp chất tan từ làm tăng hàm lượng chất chiết Mặc dù yếu tố sau siêu âm thời gian ủ mẫu, nồng độ ethanol, tỉ lệ dung mơi cần kiểm sốt chặt chẽ để đảm bảo q trình trích ly tối ưu hàm lượng có xu hướng tan dần đến điểm bảo hịa cần kiểm sốt để hạn chế hao tổn, đạt hiệu kinh tế cao a b c d e f 57 Hình 4: Đồ thị đáp ứng bề mặt đáp ứng (a,b,c) đường đồng mức (d,e,f) thể ảnh hưởng yếu tố lên hàm lượng astaxanthin thu được: ảnh hưởng tỉ lệ nguyên liệu:Ethanol nồng độ ethanol (a d) ảnh hưởng tỉ lệ nguyên liệu Ethanol thời gian trích ly sau siêu âm (b, e); ảnh hưởng nồng độ ethanol thời gian trích ly sau siêu âm (c f) Để kiểm chứng, thí nghiệm điều kiện tối ưu hóa tiến hành (lặp lại lần) Kết thực nghiệm thu hàm lượng astaxanthin tổng 0,378 ± 0,005 mg/g chất khô Hơn nữa, so với kết thí nghiệm tối ưu hóa dự đốn có chênh lệch khoảng 1,4% (0,371 so với 0,378) Như vậy, trình quy hoạch thực nghiệm tìm điều kiện tối ưu giúp làm tăng hiệu việc trích ly Astaxanthin từ vỏ tơm sú Ngoài ra, việc xử lý siêu âm điều kiện tối ưu giúp tăng hiệu trích ly, tiết kiệm thời gian so với phương pháp trích ly truyền thống khơng hỗ trợ siêu âm (chỉ trích ly dung mơi ethanol) với điều kiện trích ly tối ưu tỷ lệ nguyên liệu: dung môi 1:44 (w/v), nồng độ ethanol 91,5%, thời gian trích ly 130 phút Mẫu khơng siêu âm có hàm lượng thấp 5,28% so với mẫu trích ly có hỗ trợ siêu âm Từ ta thấy phần hiệu trình siêu âm đến hàm lượng chất tan thu 3.3 Đánh giá hoạt tính kháng oxy hóa dịch chiết Astaxanthin từ vỏ tơm Dịch chiết vỏ tơm sau trích ly điều kiện tối ưu với hỗ trợ siêu âm kết hợp với cơng đoạn este hóa tiến hành xác định hoạt tính kháng oxy hóa Kết thu 0,1 mL dịch chiết có khả kháng oxy hóa tương đương 2,110 ± 0,100 mg Trolox/mL KẾT LUẬN Phương pháp trích ly có hỗ trợ siêu âm sử dụng để nâng cao hiệu trích ly Astaxanthin tổng từ vỏ tơm Khi sử dụng hỗ trợ siêu âm, hàm lượng Astaxanthin đạt cực đại tăng 5,28% so với mẫu trích ly không hỗ trợ siêu âm tác dụng làm phá vỡ biến dạng tế bào nguyên liệu siêu âm Điều kiện tối ưu trích ly có hỗ trợ siêu âm với yếu tố cố định công suất 100 W/g, thời gian siêu âm 20 phút, chế độ đánh 15s nghỉ 5s, tỉ lệ nguyên liệu dung môi 1/44 (w/v) nồng độ ethanol 91,5%, thời gian trích ly sau siêu âm 130 phút; điều kiện này, hàm lượng astaxanthin đạt 0,371 ± 0,005 mg/g chất khơ Dịch chiết astaxanthin có khả kháng oxy hóa cao (2,110 ± 0,100 mg Trolox/mL) Vì vậy, astaxanthin nguồn nguyên liệu đầy tiềm ứng dụng thực phẩm chức dược phẩm có lợi cho sức khỏe người TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Seabra L M A J., Pedrosa L F C - Astaxanthin: structural and functional aspects Revista de Nutriỗóo 23 (2010) 1041-1050 [2] Emmanuel Ilesanmi Adeyeye, Matthew Olaleke Aremu - CHEMICAL COMPOSITION OF WHOLE SHRIMP, FLESH AND SHELL OF Pandalus borealis FROM LAGOS ATLANTIC OCEAN [3] J Kuldiloke, "Effect of ultrasound, temperature and pressure treatments on enzyme activity and quality indicators of fruit and vegetable juices," 2002 [4] Nguyen Thi Ngoc Hoai - RESEARCH OF EXTRACTION ASTAXANTHIN FROM CRAB SHELLS (Scylla paramamosain) BY SUNFLOWER OIL 2021 [5] Dan Xie, Jun Jin, Jiang Sun, Li Liang, Xiaosan Wang, Wei Zhang, Xingguo Wang, Qingzhe Jin Comparison of solvents for extraction of krill oil from krill meal: Lipid yield, phospholipids content, fatty acids composition and minor components [6] Jikasmita Dalei* and Debasish Sahoo: Extraction and characterization of astaxanthin from the crustacean shell waste form shrimp processing industries Dalei and Sahoo, IJPSR, 2015; Vol 6(6): 2532-2537 [7] Meyer, P.S., Du Preez, J.C (1994) Effect of culture conditions on astaxan-thin production by a mutant of Phaffia rhodozyma in batch and chemostat culture Applied Microbiology and Biotechnology, 40, 780-785 [8] Termin Payum, Chandantamuly, Rama Shankar and Moushumi Hazarika – Antioxidant Potential of Solanum spirale Shoot and Berry; A medicinal Food Plants Used in Arunachal Pradesh (2015) 58 [9] S Zhao, K.-C Kwok, and H Liang, "Investigation on ultrasound assisted extraction of saikosaponins from Radix Bupleuri," Separation and Purification Technology, vol 55, no 3, pp 307-312, 2007 [10] O S MING, "Comparative study on optimization of continuous countercurrent extraction for licorice roots," 2008 [11] Chew, K K Khoo, M Z - Effect of ethanol concentration, extraction time and extraction temperature on the recovery of phenolic compounds and antioxidant capacity of Orthosiphon stamineus extracts [12] Gabrielsson J., Lindberg N O & Lundstedt T - Multivariate methods in pharmaceutical applications, Journal of Chemometrics: A Journal of the Chemometrics Society 16 (3) (2002) 141 160 [13] Kuldiloke J - Effect of ultrasound, temperature and pressure treatments on enzyme activity and quality indicators of fruit and vegetable juices (2002) 5-8 [14] Suslick K S - Sonochemistry, science 247 (4949) (1990) 1439-1445 [15] Jinxia Hu, Weihang Lu Litao Wang Ruifang Ding Yunlong Wang - Extraction and purification of astaxanthin from shrimp shells and the effects of different treatments on its content [16] Xiang L., Jian-zhong M., Jing X & Yun-dong S - A study on the extraction and purification technology of tea sapogenin, African Journal of Biotechnology (18) (2010) 2691-2696 OPTIMIZATION OF ULTRASOUND-ASSISTED ASTAXANTHIN EXTRACTION FROM SHRIMP SHELLS BY ETHANOL Le Thanh Thuan*, Nguyen Đoan Manh Chien, Tran Chi Hai Ho Chi Minh City University of Food Industry Email: lethanhthuan0607@gmail.com ABSTRACT In this study, some technological parameters of the ultrasound – assisted astaxanthin extraction from shrimp shells by ethanol were optimized The response surface method was used to optimize the parameters of the extraction process such as the ratio of raw materials per ethanol, the ethanol concentration, and the treatment time Then, the extract was vacuum – evaporated and some biological activities were determined The results showed that the optimal extraction condition was determined as the ratio of raw materials/ethanol of 1/44, the ethanol concentration of 91.5% and the treatment time of 130 minutes Under optimization condition, the astaxanthin content obtained 0.378 ± 0.005 mg/g dry material In addition, the antioxidant activity of the extract concentrate was equivalent to 2,110 ± 0,100 mg Trolox/mL in the DPPH assay Keywords: Astaxanthin extraction, Ethanol, optimized, shrimp shells 59