i

LỜI CẢM ƠN

Sau hơn 3 tháng thực hiện đồ án tốt nghiệp “Tối ưu hóa quy trình chiết
lutein ester từ hoa cúc vạn thọ Tagetes erecta L. đã được xử lý bằng
Viscozyme” đến nay đề tài đã được hoàn thành. Trong thời gian qua cũng như trong
suốt quá trình học tập tại trường, ngoài nỗ lực phấn đấu của bản thân em đã nhận
được sự giúp đỡ nhiệt tình của quý thầy cô, gia đình và bạn bè.
Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Nha Trang, Ban
Chủ nhiệm khoa cùng quý thầy cô khoa Công nghệ Thực phẩm và cán bộ phụ trách
Phòng Thí nghiệm Hoá (Trung tâm Thí nghiệm – Thực hành) đã tận tình giúp đỡ,
truyền đạt kiến thức và tạo điều kiện thuận lợi nhất về cơ sở vật chất, trang thiết bị,
giúp chúng em có hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này.
Với lòng biết ơn sâu sắc em xin chân thành cảm ơn Tiến sĩ Hoàng Thị Huệ
An đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình giúp đỡ về kiến thức, phương pháp nghiên cứu
và động viên em trong suốt thời gian qua để em có thể hoàn thiện dần kiến thức đã
học, đồng thời hoàn thành đề tài.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Tiến sĩ Trần Thị Hoàng Quyên
đã giúp đỡ về mặt kiến thức và tài liệu nghiên cứu, Thạc Sĩ Đặng Thị Thu Hương
(Bộ môn Công nghệ Sau thu hoạch) đã hướng dẫn sử dụng phần mềm Design-
Expert® 8.0.7.1 trong suốt thời gian thực hiện đề tài.
Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè luôn giúp đỡ, động
viên em trong suốt thời gian học tập, cũng như khi thực hiện đề tài này.
Nha Trang, tháng 6 năm 2012
Sinh viên TRƯƠNG THỊ THẬT

1.3.2.1. Sự cần thiết phải xử lý hoa bằng enzyme trước khi chiết 17
1.3.2.2. Phương pháp chiết lutein ester từ hoa cúc vạn thọ đã xử lý enzyme
18 iii

1.4. Tình hình nghiên cứu chiết xuất lutein ester từ cánh hoa cúc vạn thọ 19
CHƯƠNG II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23
2.1. Đối tượng nghiên cứu 23
2.1.1. Vật liệu nghiên cứu 23
2.1.2. Dụng cụ, thiết bị và hoá chất nghiên cứu 23
2.1.2.1. Dụng cụ và thiết bị 23
2.1.2.2. Hoá chất 24
2.2. Phương pháp nghiên cứu 24
2.2.1. Chuẩn bị nguyên liệu 24
2.2.2. Xác định thành phần khối lượng của cánh hoa cúc vạn thọ 24
2.2.3. Phương pháp phân tích 25
2.2.3.1. Xác định hàm lượng lutein tổng số trong cánh hoa cúc vạn thọ 25
2.2.3.2. Xác định trọng lượng khô (%TL khô) của cánh hoa cúc vạn thọ 25
2.2.3.3. Phương pháp chiết lutein ester từ cánh hoa cúc vạn thọ 25
2.2.4. Đề xuất quy trình tách chiết lutein ester từ cánh hoa cúc vạn thọ 25
2.2.5. Bố trí thí nghiệm lựa chọn dung môi chiết 29
2.2.6. Phương pháp thiết kế thí nghiệm RSM-CCD tối ưu hóa điều kiện chiết .30
2.2.6.1. Thiết kế thí nghiệm RSM-CCD 30
2.2.6.2. Chọn phương án sản xuất tối ưu. Kiểm tra bằng thực nghiệm 31
2.2.7. Xử lý số liệu 33
CHƯƠNG III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 34
3.1. Kết quả thí nghiệm xác định thành phần khối lượng của hoa cúc vạn thọ34
3.2. Hàm lượng lutein tổng số và trọng lượng khô của nguyên liệu 34
v

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

VIẾT TẮT TIẾNG ANH TIẾNG VIỆT
Abs Absorbance Độ hấp thụ
D Dilution factor Hệ số pha loãng
nm Nanometer Nanomet
rpm round per minute Vòng/phút
UV-Vis Ultraviolet-Visible Tử ngoại-khả kiến
v/v Volume/volume Thể tích / thể tích
v/w Volume/weight Thể tích/khối lượng
w/v Weight/volume Khối lượng/thể tích
w/w Weight/weight Khối lượng/khối lượng
%TL khô Phần trăm trọng lượng khô
ctv. et al. Cộng tác viên
BHT Butylated Hydroxytoluene Butylat Hydroxytoluen
BOD Biochemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy sinh hoá
RSM Response surface methods
Phương pháp đáp ứng bề
mặt
CCD Central Composite Design Thiết kế cấu trúc có tâm
LDL Low Density Lipoprotein Chất béo có tỷ trọng thấp
ADI
Acceptable Daily Intake
Liều lượng chấp nhận hàng
ngày
FDA

vạn thọ 51 vii

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1. Cấu tạo phân tử lutein (dạng đồng phân all-trans) 8
Hình 1.2. Cấu trúc của mắt 10
Hình 1.3. Cấu tạo phân tử của lutein ester (lutein dipalmitate, M=1044) 12
Hình 1.4. Nồng độ lutein và lutein ester trong huyết thanh 14
Hình 1.5. Thuỷ phân tế bào cánh hoa CVT của enzyme thương mại Viscozyme 18
Hình 2.1. Hoa cúc vạn thọ châu Phi 23
Hình 2.2. Sơ đồ quy trình dự kiến tách chiết lutein ester từ cánh hoa CVT đã được
xử lý bằng Viscozyme 26
Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm chọn dung môi chiết 29
Hình 2.4. Các yếu tố đầu vào ảnh hưởng đến hiệu suất chiết lutein ester 30
Hình 3.1. Ảnh hưởng của dung môi đến hiệu suất chiết lutein ester 35
Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa tốc độ lắc và nhiệt độ chiết 40
Hình 3.3. Đồ thị 3D biểu diễn sự tương tác giữa tốc độ lắc và nhiệt độ chiết đến
hiệu suất chiết lutein ester 40
Hình 3.4. Sơ đồ quy trình tối ưu chiết lutein ester từ cánh hoa cúc vạn thọ đã được
xử lý bằng Viscozyme 45
Hình 3.5. Phổ hấp phụ UV-Vis của sản phẩm lutein ester 49
Hình 3.6. Sản phẩm lutein ester tinh chế 50
Hình 3.7. So sánh sản phẩm lutein ester thu được từ 2 phương pháp chiết 50 1



2

phẩm màu vàng Tartrazine (mã số E 102) hay chất màu Sudan có khả năng gây ung
thư nhằm tạo ra màu vàng – vàng cam trong một số loại thực phẩm, mỹ phẩm,…
đang tạo ra những mối lo ngại cho người tiêu dùng. Do vậy, một trong những yêu
cầu đặt ra trong lĩnh vực công nghệ thực phẩm ở nước ta là tạo ra sản phẩm chất
màu tự nhiên có màu vàng nhằm thay thế cho các chất màu tổng hợp nói trên. Một
trong những chất màu tự nhiên có màu vàng đã được FDA công nhận là an toàn có
thể sử dụng trong công nghiệp thực phẩm, mỹ phẩm và dược phẩm là lutein ester và
lutein tự do. Một trong những nguồn nguyên liệu giàu lutein nhất hiện nay là hoa
cúc vạn thọ châu Phi (Tagetes erecta L.): hàm lượng carotenoid tổng số đến 1,0–
1,6% (tính theo trọng lượng khô), trong đó, khoảng 90% lượng carotenoid này là
lutein và 5% là zeaxanthin [14]. Đây là một loài hoa rất phổ biến và rất dễ trồng
trong điều kiện khí hậu các nước nhiệt đới như Việt Nam. Chính vì vậy, khoa học
trong nước và trên thế giới quan tâm.
Ở Việt Nam, đã có công trình nghiên cứu của tác giả Hoàng Thị Huệ An
(2009), trong đó lutein ester được chiết từ nguyên liệu tươi bằng acetone sau đó
chiết sang eter dầu hoả [37]. Quy trình này còn một số hạn chế: mất nhiều thời gian
(chiết qua 2 giai đoạn, chiết 3 lần), tốn nhiều dung môi và hiệu suất thu nhận lutein
còn thấp. Vì vậy, đã có một số nghiên cứu cải tiến quy trình này bằng cách xử lý
hoa cúc vạn thọ bằng Viscozyme nhằm phá vỡ tế bào nguyên liệu, sau đó chiết trực
tiếp bằng hexane mà không qua giai đoạn chiết với acetone. Kết quả cho thấy biện
pháp này cho phép nâng cao đáng kể hiệu suất thu hồi lutein ester. Tuy nhiên, hiệu
quả thu nhận lutein từ quy trình cải tiến này không chỉ phụ thuộc vào điều kiện xử
lý enzyme mà còn phụ thuộc nhiều vào điều kiện chiết sắc tố. Đó chính là lý do
thực hiện đề tài: “Tối ưu hóa quy trình chiết lutein ester từ hoa cúc vạn thọ
Tagetes erecta L. đã được xử lý bằng Viscozyme”.
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài:
Xác định các thông số tối ưu cho phép chiết lutein ester từ cánh hoa cúc vạn

1.1.1. Nguồn gốc và đặc điểm của cây cúc vạn thọ
Cây hoa cúc vạn thọ (CVT) có nguồn gốc từ Mexico. Cây được nhà thám
hiểm Hernando Cortés đưa về Châu Âu vào thế kỷ 14 và được trưng bày trên các
bàn thờ, nên được gọi là ‘Mary’s gold’ (nén vàng của Mẹ Maria). Sau đó, cây được
trồng khắp nơi quanh Địa Trung Hải, rồi mọi nơi trên thế giới. Cây này có loài chỉ
cao chừng 20 cm, có loài cao hơn 70–80 cm. Có hai dạng hoa CVT: hoa kép và hoa
đơn. Hoa có nhiều màu: vàng kem, vàng tươi, vàng chanh, vàng cam, đỏ cam.

1.1.2. Phân loại
Cây hoa CVT chia làm ba loài nguyên và loài lai [41, 42]:
Cúc vạn thọ Châu Phi (African Marigold, tên khoa học Tagetes erecta L.)
Đây thường là giống hoa CVT cây cao nhất và hoa cũng to nhất. Đáng kể
nhất hiện nay là loài hoa kép, to, nở tròn xoe không cồi gọi là ánh Nguyệt
(Moonlight), cây cao chừng 40 cm và mọc dày khít nhau. Gold-n Vanilla cũng có
hoa kép to và cây còn cao hơn nữa, khoảng 50–70 cm, hạt đem gieo thường cho
nhiều hoa màu sắc khác nhau, lẫn lộn từ cam đến vàng, vàng kim, vàng chanh, vàng
bơ. Các loài khác của giống này đáng kể ra là Tuổi Vàng (Golden Age), cây cao
hơn 75 cm và có thể có cây cao đến 1,50 m và hoa rất to, đường kính 12,5 cm.
Cúc vạn thọ Pháp (French Marigold; tên khoa học Tagetes patula L.)
Đối với giống Oai Vệ (Majestic), cây lùn, cao độ 30 cm, hoa vàng đơn, cánh
sọc nâu hay sọc màu gõ đỏ, cồi vàng. Cũng như mọi loài hoa CVT Pháp khác, ở nơi
luôn luôn nóng như đồng bằng nước ta, cây có thể cao hơn 60 cm. Giống Kỳ Hoa 5

Sọc Đỏ (Striped Marvel) thân cao đến 75 cm. Janie là loài ra hoa sớm nhất và hoa
nhiều nhất trong nhóm hoa CVT Pháp. Cây mọc khít, thân lùn, chỉ cao chừng 20
cm, hoa 4–5 cm, nhưng đầy đặn, ít cồi và gieo hạt sau 6 tuần là đã trổ hoa. Có ba
màu được ưa thích là vàng, đỏ lửa và vàng kim, nhưng cũng còn có màu gõ đỏ, màu


Trong y học
Hoa CVT được cho là có tác dụng ‘tán Nhiệt’, ‘trục Hàn’ và ‘khử Đờm’ do đó
được dùng để trị ho gà, ho do nhiễm lạnh, kinh phong nơi trẻ em, trị sưng mắt đỏ,
quai bị và sưng vú. Lá và hoa có nhiều dược tính, nhiều công dụng trong điều trị các
bệnh về đường tiêu hóa, kích thích tuần hoàn máu. Hoa CVT có chứa nhiều vitamin
C, resin, protein và flavonoid [17]. Trong y học, chỉ có loài hoa CVT lớn được dùng
làm thuốc. Hoa CVT có vị đắng, mùi thơm, tính mát, tác dụng tiêu viêm, làm long
đờm, trị ho. Lá hoa CVT làm mát gan, phổi, giải nhiệt, chữa đau mắt, ho gà, viêm
khí quản, viêm miệng, viêm hầu, đau răng dùng đắp ngoài để trị viêm tuyến mang
tai, viêm vú, viêm da mủ. Dược liệu chứa tinh dầu, tagetiin, helenien, flavoxanthin,
caroten. Thành phần của tinh dầu gồm piperiton, linalol, D-limonen, b-ocimen,
caryophylen, tageton, a-pinen [41]. Các nghiên cứu gần đây tập trung vào việc sử
dụng các chất chiết xuất từ hoa CVT là bổ sung chất dinh dưỡng cho con người.
Các lợi ích tiềm năng bao gồm phòng chống ung thư và tăng cường chức năng miễn
dịch, ức chế quá trình oxy hóa tự động tế bào chất béo, bảo vệ chống lại tổn thương
tế bào do oxy hoá, và phòng ngừa thoái hóa điểm vàng liên quan đến tuổi tác
(AMD), nguyên nhân hàng đầu của vấn đề thị giác ở những người cao tuổi [14, 15].
Ngoài ra, hoa CVT còn có công dụng chống sưng-viêm. Nghiên cứu tại
Yamagata Prefecrural Institute of Public Health, Nhật ghi nhận dịch chiết bằng
methanol từ hoa Tagetes patula có hoạt tính ức chế được các phản ứng sưng-viêm
cấp tính và kinh niên ở chuột nhắt và chuột nhà bị gây sưng phù bằng gamma-
carrageenin. Dịch chiết này không chỉ ức chế sự phù gây ra bởi histamin, serotonin,
bradykinin và prostaglandins E1 mà còn làm giảm được sự gia tăng thẩm thấu nơi
mạch máu gây ra do acid acetic. Nghiên cứu tại Đại học London ghi nhận tác dụng
trị chứng sưng khớp xương đầu ngón chân cái của chế phẩm từ hoa CVT. Cho 121
bệnh nhân đắp một chế phẩm làm từ dịch chiết bằng alcohol từ hoa (50%) và từ lá
(50%) cho kết quả là tất cả đều bớt đau và giảm sưng rõ rệt [41].
Tác dụng của rễ hoa CVT lùn đã được nghiên cứu tại Đại Học Hamdard,
(Karachi, Pakistan). Dịch chiết bằng methanol từ rễ đã cho các chất citric, malic

hoa với nước và cồn có tác dụng ức chế các chủng vi sinh vật Bacillus subtilis,
Micrococcusluteus, Staphylococcus aureus [42].
8

1.2. Tổng quan về lutein và lutein ester
1.2.1. Tổng quan về lutein
1.2.1.1. Cấu tạo phân tử của lutein
Lutein là một sắc tố màu vàng thuộc nhóm sắc tố carotenoid, được coi là tiền
thân của vitamin A, là dẫn xuất 3,3’-diol của , -caroten [25, 30, 37]. Lutein thuộc
nhóm sắc tố xanthophyll hay còn gọi là oxycarotenoid (all-trans lutein; (3R, 3’R,
6’R)-beta, epsilon-carotene-3, 3’-diol ). Trong phân tử nó có chứa 2 vòng đầu mạch
(một vòng - và một vòng α-ionone) và chuỗi C
40
isoprenoid cơ bản chung cho tất
cả các carotenoid. Mặc dù chuỗi liên kết đôi có mặt trong lutein có thể tồn tại trong
cấu hình cis hoặc trans, làm tăng lên số lượng mono-cis và poly-cis, phần lớn lutein
tồn tại ở cấu hình trans như trong hình 1.1.
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15


Hình 1.1. Cấu tạo phân tử lutein (dạng đồng phân all-trans)
(Công thức phân tử: C
40
H
56
O
2
; Trọng lượng phân tử: 568,88)

1.2.1.2. Tính chất lý-hoá của lutein
Tính chất vật lý của lutein
Tính tan: Lutein không tan trong nước nhưng lại tan trong cồn, eter, chất béo,
các dung môi chứa clor và các dung môi không phân cực khác.
Lutein kết tinh dạng tinh thể, hình kim, khối lăng trụ, đa diện, dạng lá hình
thoi, với điểm nóng chảy 190–193°C. Tinh thể lutein bảo quản tốt nhất ở –18°C.
Tính hấp thụ ánh sáng: Chuỗi polyene liên hợp đặc trưng cho màu thấy được
của carotenoid. Dựa vào quang phổ hấp thụ của nó, người ta thấy khả năng hấp thụ
ánh sáng phụ thuộc vào nối đôi liên hợp, phụ thuộc vào nhóm C
9
mạch thẳng hay
mạch vòng. Ngoài ra, trong mỗi dung môi hoà tan khác nhau, khả năng hấp thụ ánh 9

sáng tối đa cũng khác nhau. Khả năng hấp thụ ánh sáng mạnh nên chỉ cần 1 ppm
lutein trong dung dịch cũng có thể thấy bằng mắt thường. Độ hấp thụ lutein cực đại
ở bước sóng 445 nm [25].
Tính chất hoá học của lutein

Nhiều công trình nghiên cứu đã chứng minh tác dụng có lợi của lutein.
Lutein có thể làm giảm nguy cơ bệnh xơ vữa động mạch. Lượng lutein trong động
mạch càng cao, sự dày lên của thành động mạch càng thấp. Lutein cũng làm giảm
quá trình oxy hóa cholesterol LDL (Low Density Lipoprotein, những hạt chất béo
có tỷ trọng thấp), do đó, làm giảm nguy cơ tắc nghẽn, xơ vữa động mạch, là chất ức
chế ung thư như ung thư cột sống và chất ức chế khối u [14, 15]. Hình 1.2. Cấu trúc của mắt [15]

Lutein là chất ức chế các bệnh về mắt giúp chống lại các bệnh về mắt khi về
già như thoái hoá điểm vàng liên quan đến tuổi (AMD), ngăn ngừa bệnh đục thủy
tinh thể, thoái hóa võng mạc ở người già,… [14, 16, 32]. Lutein hoạt động như một
chất chống oxy hoá, và ngăn chặn các bức xạ cực tím có hại. Bằng chứng cho
thấy rằng, những người bị AMD có nồng độ lutein và zeaxanthin tại điểm vàng thấp 11

hơn so với những người không bị AMD. Điều này được chứng minh bởi việc tìm
thấy lutein và đồng phân zeaxanthin trong macula, một khu vực của võng mạc chịu
trách nhiệm cho tầm nhìn sắc sảo (hình 1.2). Mức tiêu thụ lutein từ thực phẩm hoặc
lutein ester có thể làm tăng lutein trong huyết thanh và mật độ sắc tố điểm vàng
tăng giúp cho tầm nhìn được cải thiện ở những bệnh nhân AMD, các bệnh mắt khác
[15, 27]. Chính vì thế, chế độ ăn uống bao gồm trứng, bông cải xanh và cải bina sẽ
giúp giảm nguy cơ đục thuỷ tinh thể (lên đến 20%) và thoái hoá điểm vàng (lên đến
40%) [5].
Trong lĩnh vực mỹ phẩm
Lợi ích của lutein không chỉ dừng ở sức khoẻ của mắt, chống ung thư, ngăn
ngừa bệnh tim mạch,… mà lutein cũng có thể phục vụ để bảo vệ làn da khỏi tác

sinh và trẻ mới biết đi,…(bảng PL1.1) [25].
1.2.2. Tổng quan về lutein ester
1.2.2.1. Cấu tạo phân tử của lutein ester
Lutein ester được tìm thấy trong tự nhiên như là dạng diester hóa của
lutein với hai nhóm acid béo gắn vào hai bên nhóm hydroxyl thường được tìm
thấy trong lutein (hình 1.3).

Hình 1.3. Cấu tạo phân tử của lutein ester (lutein dipalmitate, M=1044)

Lutein ester có trong hoa CVT chủ yếu là dưới dạng lutein dipalmitate.
Ngoài ra, còn có lutein dimyristate, lutein myristate-palmitate, lutein palmitate-
stearate, lutein distearate và vết của các ester myristate và stearate. Phần còn lại là
các chất béo trung tính [22].

1.2.2.2. Tính chất lý-hóa
Tính chất vật lý
– Lutein ester tinh thề có màu vàng cam; 13

– Lutein ester không tan trong nước. Do lutein ester có chứa các chất béo trung
tính nên nó tan trong chất béo như dầu thực vật. Ngoài ra, lutein ester tan trong
glycerol, rượu, acetone [22], các dung môi clo hóa (chloroform, diclometylen) và
các dung môi không phân cực khác (hexane, eter dầu hoả), Lutein ester tinh khiết
hòa tan được trong CO
2
siêu tới hạn với độ tan tương đương như trong hexane [7];
– Hấp thụ ánh sáng mạnh nhất ở bước sóng 445 nm [20].
Tính chất hóa học

Lượng khuyến cáo sử dụng hàng ngày:
Khối lượng phân tử của lutein ester gần như gấp đôi lutein. Vì vậy, 2 mg
lutein ester sẽ gần như tương đương với 1,0 mg lutein. Lượng lutein khuyến cáo
hàng ngày để phòng ngừa AMD được báo cáo là 6 mg/ngày (lutein tự do). Như vậy,
để có được liều lượng cần thiết của 6–10 mg/ngày của lutein, nên tiêu thụ 12–20 mg
lutein ester. Hình 1.4. Nồng độ lutein và lutein ester trong huyết thanh [15]

1.3. Các phương pháp chiết lutein ester
1.3.1. Các phương pháp chiết lutein ester từ hoa cúc vạn thọ không xử lý
enzyme
1.3.1.1. Chiết từ hoa khô
15

Ngâm chiết
Ngâm chiết là quá trình chuyển chất cần chiết rút trong nguyên liệu vào dung
môi và được thực hiện bằng khuếch tán phân tử và khuếch tán đối lưu. Theo
phương pháp này, người ta ngâm nguyên liệu vào dung môi, sau một khoảng thời
gian nhất định giữa nguyên liệu và dung môi đạt một nồng độ chất cần thiết ở mức
cân bằng, tiến hành đổ dịch chiết ra thay dung môi mới vào, cứ thế cho tới khi chiết
sạch.
– Ưu điểm: đơn giản, dễ thực hiện;
– Nhược điểm: Phương pháp này tốn công, tốn thời gian, tốn dung môi nên
không phù hợp với quy mô sản xuất lớn.
Chiết bằng Soxhlet

1.3.1.2. Chiết từ hoa tươi
Chiết bằng phương pháp đồng hóa trong dung môi
Theo phương pháp này, nguyên liệu được khuấy trộn trong dung môi với tốc
độ cao (dùng máy đồng hóa, máy xay điện). Khi trạng thái cân bằng được thiết lập
giữa nồng độ chất cần chiết giữa dung môi và nguyên liệu, đổ dung môi cũ ra, thay
dung môi mới vào. Cứ như thế cho đến khi chiết hết chất cần chiết [11].
– Ưu điểm: đơn giản, dễ thực hiện;
– Nhược điểm: Yêu cầu cao về thiết bị, quy trình tương đối phức tạp, tốn công,
tốn thời gian cũng như thất thoát dung môi chiết nên không có tính kinh tế, không
phù hợp với quy mô sản xuất lớn.
Chiết nhờ siêu âm (Ultrasound-assisted extraction)
Nguyên liệu được trộn với dung môi thích hợp rồi chiết nhờ tác dụng của
siêu âm. Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng, siêu âm có khả năng phá vỡ màng tế bào
của nguyên liệu, do đó, giúp cho xâm nhập của dung môi vào bên trong tế bào dễ
hơn. Ngoài ra, siêu âm còn có tác dụng khuấy trộn mạnh dung môi, làm gia tăng sự
tiếp xúc của dung môi với chất cần thiết và cải thiện đáng kể hiệu suất chiết [18].

– Ưu điểm: đơn giản, dễ thực hiện;
– Nhược điểm: Chiết nhờ siêu âm thì dung môi bị bay hơi khi nhiệt độ siêu âm
tăng.
Chiết bằng phương pháp siêu tới hạn (SFE: Supercritical Fluid Extraction)
Đây là phương pháp chiết được quan tâm nhiều nhất hiện nay trong lĩnh vực
chiết các hợp chất có hoạt tính sinh học từ nguyên liệu tự nhiên nhằm ứng dụng
trong công nghiệp dược phẩm và thực phẩm. Phương pháp này cho phép tự động
hóa quá trình chiết và hạn chế việc sử dụng các dung môi hữu cơ độc hại. Dung môi
chiết là một chất lỏng ở trạng thái siêu tới hạn, ở trạng thái này, chất lỏng có những 17


lutein ester bằng hexane. Quá trình này mất nhiều thời gian, hao tốn năng lượng và
tổn thất đáng kể hàm lượng lutein, hiệu suất thu hồi lutein kém.
Để tăng hiệu quả chiết lutein ester, cần phá vỡ cấu trúc tế bào hoa CVT bằng
cách sử dụng các tác nhân để phân giải thành tế bào như kiềm, acid hoặc enzyme.
Đối với thực phẩm, sử dụng enzyme thủy phân sẽ cho chất lượng sản phẩm tốt nhất
[11]. Xử lý bằng enzyme cũng đã được đề xuất như là một giai đoạn thay thế cho
quá trình tách chiết dầu từ các nguyên liệu thực vật bằng dung môi để cải thiện năng
suất và chất lượng của một số sản phẩm. Đối với quá trình chiết lutein từ hoa cúc
vạn thọ, một số nghiên cứu đã cho thấy việc xử lý nguyên liệu bằng enzyme trước
khi chiết đã cải thiện đáng kể hiệu suất chiết. Trong trường hợp xử lý bằng enzyme
trước khi chiết, các enzyme thủy phân đã được sử dụng như tác nhân tương tác lên 18

các thành tế bào, phá vỡ tính toàn vẹn cấu trúc dẫn đến các vật liệu bên trong tế bào
tiếp xúc nhiều hơn với dung môi khi chiết làm cho năng suất chiết tăng. Vì vậy, có
tác dụng cải thiện hiệu quả chiết carotenoid, đặc biệt là lutein ester trong cánh hoa
CVT [9, 20].

1.3.2.2. Phương pháp chiết lutein ester từ hoa cúc vạn thọ đã xử lý enzyme
Hiện nay, có nhiều loại enzyme được sử dụng để xử lý nguồn nguyên liệu
hoa CVT tươi trước khi tiến hành chiết lutein ester.
Nhiều nghiên cứu gần đây có sử dụng enzyme thương mại đã tiết kiệm thời
gian, công sức và sự lựa chọn enzyme thương mại cũng rất phong phú [4, 6, 20].

Hình 1.5. Thuỷ phân tế bào cánh hoa CVT của enzyme thương mại
Viscozyme [11]
Chiết xuất lutein từ cánh hoa CVT được xử lý bằng enzyme thương mại bao
gồm năm giai đoạn: lên men, ép, sấy khô, chiết lutein ester bằng hexan và xà phòng