Quả gấc (ảnh Sưu tầm)

Gấc là một loại cây dây leo nhiệt đới có nguồn gốc ở Nam và Đông Nam Á. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng quả gấc là một nguồn nguyên liệu tự nhiên chứa rất nhiều carotenoid. Thành phần có giá trị nhất của quả gấc là màng hạt, đây là bộ phận chứa hàm lượng lycopene và beta-carotene rất cao. Màng hạt màu đỏ được sử dụng cho các món ăn hoặc chế biến thành bột và dầu gấc sử dụng cho thực phẩm, mỹ phẩm và dược phẩm. Vỏ quả gấc, bộ phận chiếm tới 15% trọng lượng quả thường bị loại bỏ và coi như chất thải hoặc được sử dụng làm thức ăn chăn nuôi. Tuy nhiên, vỏ gấc đã được chứng minh là có chứa một lượng đáng kể các carotenoid bao gồm lycopene, beta-carotene và lutein. Lycopene, beta-carotene và lutein là các carotenoid chính trong quả gấc đã thể hiện nhiều hoạt tính sinh học có lợi. Ví dụ như lycopene sở hữu khả năng kháng oxy hóa cao và có các chức năng sinh học như các hoạt động bảo vệ tim mạch, chống viêm và chống ung thư, trong khi beta-carotene và lutein đã được sử dụng rộng rãi trong điều trị các bệnh về mắt. Các carotenoid tự nhiên chủ yếu được lấy từ trái cây, rau và tảo, nhưng gần đây các sản phẩm phụ từ sản xuất nông nghiệp và thực phẩm đã được coi là nguồn carotenoid tiềm năng và các hợp chất hoạt tính sinh học khác.

Vì carotenoid là các hợp chất rất dễ bị phân hủy bởi các yếu tố như nhiệt độ, ánh sáng và oxy nên đã có rất nhiều phương pháp sấy khác nhau được nghiên cứu nhằm giảm thiểu sự phân hủy các carotenoid trong nguyên liệu như sấy bằng không khí nóng, sấy chân không, sấy thăng hoa hay sấy bơm nhiệt. Các phương pháp chiết tách sử dụng nhiệt độ thấp hoặc sử dụng các yếu tố hỗ trợ như sóng vi ba, sóng siêu âm nhằm rút ngắn thời gian tách chiết cũng đã được ứng dụng để tránh làm phân hủy và tăng hiệu suất thu hồi các carotenoid. Đối với việc bảo quản carotenoid, ngoài bảo quản ở nhiệt độ thấp hoặc dùng các loại bao gói kín tránh tiếp xúc với oxy và ánh sáng thì gần đây công nghệ vi bao carotenoid bằng các loại màng bao sinh học khác nhau đã chứng tỏ được hiệu quả tốt trong việc ngăn chặn sự phân hủy các hợp chất này trong quá trình bảo quản.

Dựa trên các minh chứng về hàm lượng đáng kể của carotenoids trong vỏ gấc, nghiên cứu này được thực hiện để xác định các phương pháp phù hợp nhất để làm khô vỏ gấc, chiết tách các carotenoid và phương pháp vi bao các carotenoid thu được.

Trong nghiên cứu này, các phương pháp sấy, phương pháp chiết tách, vi bao và điều kiện bảo quản đã được nghiên cứu nhằm tăng hiệu suất thu hồi và hạn chế sự phân hủy của carotenoid từ vỏ gấc. Kết quả nghiên cứu cho thấy phương pháp sấy bằng không khí nóng (80°C, 4 giờ) có thời gian ngắn nhất và thu được vỏ gấc khô có hàm lượng carotenoid cao nhất so với các phương pháp khác. Việc sử dụng dung môi ethyl acetate kết hợp sóng siêu âm (250 W, 80 phút) có hiệu suất chiết tách cao nhất so với phương pháp ngâm chiết truyền thống và phương pháp sử dụng sóng vi ba. Quá trình sấy phun sử dụng hỗn hợp protein và gôm arabic làm màng bao mang tới hiệu quả vi bao tốt với các carotenoid thu được và làm giảm đáng kể sự phân hủy của các carotenoid so với sản phẩm không được vi bao sau 06 tháng bảo quản. Việc sử dụng màng bao là protein và gôm arabic kết hợp với sấy phun cho hiệu quả vi bao tốt với carotenoid và làm giảm đáng kể sự phân hủy của carotenoid trong quá trình bảo quản so với sản phẩm không được vi bao.

Những kết quả thu được cho thấy việc thu nhận carotenoid từ vỏ gấc, một loại phụ phẩm của quá trình sản xuất gấc, để ứng dụng vào thực phẩm, mỹ phẩm hoặc dược phẩm là có tiềm năng và cần được đầu tư nghiên cứu sâu hơn nữa để ứng dụng vào thực tế sản xuất.