Nguyễn Công Đức , Nguyễn Duy Hiển , Nguyễn Dương Hoàng Vinh & Trịnh Thị Phi Ly *

* Correspondence: Trịnh Thị Phi Ly (email: phily@hcmuaf.edu.vn)

Main Article Content

Tóm tắt

Vỏ quả cà phê, một phụ phẩm dồi dào trong quá trình sản xuất cà phê, chứa các hợp chất có hoạt tính sinh học, đặc biệt là các phenolic acid như chlorogenic acid, caffeic acid và protocatechuic acid. Nghiên cứu này đánh giá hiệu quả chiết xuất các phenolic acid của phương pháp đun hồi lưu và chiết xuất có hỗ trợ enzyme. Kết quả nghiên cứu cho thấy, phương pháp đun hồi lưu sử dụng dung môi ethanol 50% trong thời gian 180 phút đã đạt hiệu quả chiết xuất polyphenol 27,10 mg GAE/g, thấp hơn so với phương pháp chiết xuất bằng enzyme Celluclast và Viscozyme với hàm lượng polyphenol tương ứng là 27,96 và 28,52 mg GAE/g. Phương pháp đun hồi lưu với nước và ethanol 50% cho hiệu quả chiết xuất chlorogenic acid cao nhất đạt lần lượt 135,35 và 134,10 mg/100 g. Trong khi enzyme Celluclast cho hiệu quả chiết xuất protocatechuic acid tối ưu 81,96 mg/100 g sau 15 phút. Lượng caffeic acid gia tăng nhanh chóng đạt 67,74 mg/100 g sau 60 phút sử dụng Viscozyme, cao gấp 16,5 lần so với phương pháp đun hồi lưu. Phương pháp bắt gốc tự do DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) phù hợp với chiết xuất bằng phương pháp đun hồi lưu với dung môi, cho hàm lượng chất chống oxy hóa tương đương 62,89 mg Trolox/g. Trong khi thử nghiệm ABTS (2,2'-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)) nhạy hơn với chiết xuất bằng enzyme, cho kết quả hợp chất chống oxy hóa tương đương 76,51 - 77,57 mg Trolox/g. Chọn lựa phương pháp chiết xuất thích hợp để thu nhận hiệu quả các hoạt chất sinh học là bước quan trọng để phát triển sâu hơn các ứng dụng cụ thể của vỏ cà phê trong các lĩnh vực liên quan.

Từ khóa: Chiết xuất có hỗ trợ enzyme, Chống oxy hóa, Đun hồi lưu, Phenolic acid, Vỏ cà phê

Article Details

Tài liệu tham khảo

Baiano, A. (2014). Recovery of biomolecules from food wastes: A review. Molecules 19(9), 14821-14842. https://doi.org/10.3390/molecules190914821.

Barros, H., Baseggio, A. M., Angolini, C. F. F., Pastore, G. M., Cazarin, C. B. B., & Marostica-Junior, M. R. (2019). Influence of different types of acids and pH in the recovery of bioactive compounds in jabuticaba peel (Plinia cauliflora). Food Research International 124, 16-26. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2019.01.010.

Blois, M. S. (1958). Antioxidant determinations by the use of a stable free radical. Nature 181(4617), 1199-1200. https://doi.org/10.1038/1811199a0.

Chanda, S., & Dave, R. (2009). In vitro models for antioxidant activity evaluation and some medicinal plants possessing antioxidant properties: An overview. African Journal of Microbiology Research 3, 981-996.

Chen, C. Y., Shih, C. H., Lin, T. C., Zheng, J. H., Hsu, C. C., Chen, K. M., Lin, Y. S., & Wu, C. T. (2021). Antioxidation and tyrosinase inhibitory ability of coffee pulp extract by ethanol. Journal of Chemistry 2021, 8649618. https://doi.org/10.1155/2021/8649618.

Dinh, Q. H. (2023). A combination of experimental research and theoretical physical chemistry in investigating the antioxidant potential of gallic acid. Hue University Journal of Science 132(1A), 41-48. https://doi.org/10.26459/hueunijns.v132i1A.6892.

Dorsey, B., & Jones, M. (2017). Healthy components of coffee processing by-products. In Galanakis, C. M. (Ed.), Handbook of coffee processing byproducts: Sustainable applications (1st ed., 27-62). New York, USA: Academic Press. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-811290-8.00002-5.

Floegel, A., Kim, D. O., Chung, S. J., Koo, S. I., & Chun, O. K. (2011). Comparison of ABTS/DPPH assays to measure antioxidant capacity in popular antioxidant-rich US foods. Journal of Food Composition and Analysis 24(7), 1043-1048. https://doi.org/10.1016/j.jfca.2011.01.008.

Huynh, K. Y., Nguyen, T. T., Tran, T. M., Phung, T. H., Nguyen, H. S., Tran, H. L., Truong, T. T. T., & Le, T. T. (2021). Antioxidant and antimicrobial activities of ethanolic extract of Lumnitzera racemosa Willd. leaves. Can Tho University Journal of Science 57(5A), 44-51. https://doi.org/10.22144/ctu.jvn.2021.140.

Islam, M. R., Kamal, M. M., Kabir, M. R., Hasan, M. M., Haque, A. R., & Hasan, S. M. K. (2023). Phenolic compounds and antioxidant activity of banana peel extracts: Testing and optimization of enzyme-assisted conditions. Measurement: Food 10, 100085. https://doi.org/10.1016/j.meafoo.2023.100085.

Klingel, T., Kremer, J. I., Gottstein, V., Rajcic de Rezende, T., Schwarz, S., & Lachenmeier, D. W. (2020). A review of coffee by-products including leaf, flower, cherry, husk, silver skin, and spent grounds as novel foods within the European Union. Foods 9(5), 665. https://doi.org/10.3390/foods9050665.

Landbo, A. K., & Meyer, A. S. (2001). Enzyme-assisted extraction of antioxidative phenols from black currant juice press residues (Ribes nigrum). Journal of Agricultural and Food Chemistry 49(7), 3169-3177. https://doi.org/10.1021/jf001443p.

Le, N. T. D., Nguyen, T. V. A., Huynh, V. B., & Trinh, T. P. L. (2022). Optimization of the extraction of polyphenols from red glorybower (Clerodendrum japonicum) leaf by response surface methodology. In Proceedings of The National Conference on Biotechnology 2022 (1-7). Ha Noi, Vietnam: Natural Science and Technology Publishing House.

Le, L. S., Le, T. H., Nguyen, Q. M., Ho, X. A. V., Tran, T. M., Nguyen, V. T., Nguyen, D. G. C., Le, T. T., & Tran, T. V. T. (2022). Chemical composition and antioxidant activities of extracts from Bidens pilosa. Hue University Journal of Science: Natural Science 131(1C), 35-45. https://doi.org/10.26459/hueunijns.v131i1C.6670.

Lukashou, R., Gurina, N., Lyubakovskaya, L., & Grigorovich, А. (2020). Water-ethanol extraction of hydroxycinnamonic acid from brown knapweed. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry 9(6), 3094-3098.

Mehaya, F. M., & Mohammad, A. A. (2020). Thermostability of bioactive compounds during roasting process of coffee beans. Heliyon 6(11), 05350. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2020.e05350.

Mungwari, C. P., King'ondu, C. K., Sigauke, P., & Obadele, B. A. (2025). Conventional and modern techniques for bioactive compounds recovery from plants: A review. Scientific African 27, 02509. https://doi.org/10.1016/j.sciaf.2024.e02509.

Murthy, P., & Naidu, M. (2012). Recovery of phenolic antioxidants and functional compounds from coffee industry by-products. Food and Bioprocess Technology 5(3), 897-903. https://doi.org/10.1007/s11947-010-0363-z.

Pham, T. H. T., & Tran, T. T. H. (2020). Research on factors affecting the extractability of antioxidant compounds from coffee husks. Science & Technology Development Journal - Engineering and Technology 3(1), 634. https://doi.org/10.32508/stdjet.v3i1.634.

Pinelo, M., Tress, A., Pedersen, M., Arnous, A., & Meyer, A. (2007). Effect of cellulases, solvent type and particle size distribution on the extraction of chlorogenic acid and other phenols from spent coffee grounds. American Journal of Food Technology 7(12), 641-651. https://doi.org/10.3923/ajft.2007.641.651.

Prasedya, E. S., Frediansyah, A., Martyasari, N. W. R., Ilhami, B. K., Abidin, A. S., Padmi, H., Fahrurrozi, Juanssilfero, A. B., Widyastuti, S., & Sunarwidhi, A. L. (2021). Effect of particle size on phytochemical composition and antioxidant properties of Sargassum cristaefolium ethanol extract. Scientific Reports 11, 17876. https://doi.org/10.1038/s41598-021-95769-y.

Prior, R. L., Wu, X., & Schaich, K. (2005). Standardized methods for the determination of antioxidant capacity and phenolics in foods and dietary supplements. Journal of Agricultural and Food Chemistry 53(10), 4290-4302. https://doi.org/10.1021/jf0502698.

Quatrin, A., Pauletto, R., Maurer, L. H., Minuzzi, N., Nichelle, S. M., Carvalho, J. F. C., Maróstica, M. R., Rodrigues, E., Bochi, V. C., & Emanuelli, T. (2019). Characterization and quantification of tannins, flavonols, anthocyanins and matrixbound polyphenols from jaboticaba fruit peel: A comparison between Myrciaria trunciflora and M. jaboticaba. Journal of Food Composition and Analysis 78, 59-74. https://doi.org/10.1016/j.jfca.2019.01.010.

Re, R., Pellegrini, N., Proteggente, A., Pannala, A., Yang, M., & Rice-Evans, C. (1999). Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay. Free Radical Biology and Medicine 26(9), 1231-1237. https://doi.org/10.1016/s0891-5849(98)00315-3.

Siebert, M., Berger, R. G., & Pfeiffer, F. (2019). Hydrolysis of chlorogenic acid in apple juice using a p-coumaryl esterase of Rhizoctonia solani. Journal of The Science of Food and Agriculture 99(15), 6644-6648. https://doi.org/10.1002/jsfa.9940.

Singleton, V. L., Orthofer, R., & Lamuela-Raventós, R. M. (1999). Analysis of total phenols and other oxidation substrates and antioxidants by means of Folin-Ciocalteu reagent. Methods in Enzymology 299, 152-178.

Sun, Y., Qiao, L., Ye, X., Liu, D., Zhang, X., & Huang, H. (2013). The Sonodegradation of Caffeic Acid under Ultrasound Treatment: Relation to Stability. Molecules 18(1), 561-573. https://doi.org/10.3390/molecules18010561.

Tran, T. T. T. K., Tran, M. N., & Ton, N. M. (2021). Combined cellulolytic and pectinolytic enzymes to increase the polyphenol extractability of coffee husks. VNUHCM Journal of Engineering and Technology 4(2), 968-976.

Trinh, L. T. P., Choi, Y., & Bae, H. J. (2018). Production of phenolic compounds and biosugars from flower resources via several extraction processes. Industrial Crops and Products 125, 261-268. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2018.09.008.

Vasileva, L. V., Savova, M. S., Amirova, K. M., Balcheva-Sivenova, Z., Ferrante, C., Orlando, G., Wabitsch, M., & Georgiev, M. I. (2020). Caffeic and chlorogenic acids synergistically activate browning program in human adipocytes: Implications of AMPK- and PPAR-mediated pathways. International Journal of Molecular Sciences 21(24), 9740. https://doi.org/10.3390/ijms21249740.

Vilkhu, K., Mawson, R., Simons, L., & Bates, D. (2008). Applications and opportunities for ultrasound-assisted extraction in the food industry: A review. Innovative Food Science and Emerging Technologies 9(2), 161-169. https://doi.org/10.1016/j.ifset.2007.04.014.

Zheng, H. Z., Hwang, I. W., & Chung, S. K. (2009). Enhancing polyphenol extraction from unripe apples by carbohydrate-hydrolyzing enzymes. Journal of Zhejiang University Science B 10(12), 912-919. https://doi.org/10.1631/jzus.B0920186.