QqAxit béo không bão hòa đa (Polyunsaturated Fatty Acid - PUFA) là những hợp chất tiềm năng cho công nghiệp dược phẩm do chúng là những axit thiết yếu, tốt cho sức khỏe, nhưng cơ thể con người không có khả năng tự tổng hợp. Đặc biệt axit béo chứa nối đôi liên hợp đã được chứng minh có nhiều hoạt tính sinh học quý: khả năng chống ung thư, béo phì, tiểu đường và tăng cường hệ miễn dịch.

Các axit béo không no liên hợp được tổng hợp trong thiên nhiên chủ yếu dưới hai dạng axit octadecadienoic liên hợp (CLA) và axit octadecatrienoic liên hợp (CLnA). Trong đó, các CLA thường tồn tại chủ yếu trong sản phẩm của bơ sữa với hàm lượng rất nhỏ chính vì vậy việc chiết xuất và thương mại hóa trở lên khó khăn, trong khi đó các CLnA được tìm thấy như là một thành phần chính trong dầu của một số loại hạt, chủ yếu dưới dạng triglixerit (TG) - thành phần chính chiếm trên 96% về khối lượng của dầu hạt hay mỡ động vật.

Công nghệ truyền thống để chiết thành phần triglixerit từ hạt thường sử dụng phương pháp ép dầu từ hạt (được tiến hành với những loại hạt có hàm lượng dầu cao), hoặc chiết bằng dung môi ở nhiệt độ cao sử dụng bộ chiết soxhlet. Tuy nhiên, các CLnA và TG chứa các gốc CLnA rất dễ bị biến đổi bởi nhiệt, dễ bị phân hủy trong quá trình tách, chiết và xử lý mẫu khi phân tích. Phân tích trực tiếp thành phần TG trong dầu thực vật có vai trò rất quan trọng trong đánh giá chất lượng của dầu hạt do phương pháp này sở hữu nhiều ưu điểm như: cung cấp thông tin về thành phần của axit béo trong dầu, tránh được sự biến đổi của một số PUFAs (đặc biệt là các axit béo có nối đôi liên hợp) do không cần thiết phải xử lý mẫu để chuyển hóa TGs thành các metyl este của axit béo (quá trình này thường đòi hỏi sử dụng các tác nhân mạnh, dễ gây biến đổi thành phần các axit béo trong thành phần của triglixerit).

Trong đề tài trên, nhóm tác giả hướng đến nghiên cứu quy trình chiết, tinh chế đảm bảo không làm biến đổi các axit béo không no liên hợp và phân tích thành phần TGs chứa CLnAs trong dầu hạt để định hướng ứng dụng chúng trong công nghiệp dược phẩm. Đồng thời phát triển và hoàn thiện một quy trình phân tích các triglixerit chứa axit béo không no liên hợp bằng phương pháp HPLC (sắc ký hiệu năng cao) pha đảo sử dụng đầu dò phổ biến DAD.

Theo đó, đề tài đã nghiên cứu quá trình chiết dầu hạt chứa nối đôi liên hợp bằng dung môi ở nhiệt độ phòng. Đây là phương pháp đơn giản và rất phù hợp với các chất dễ bị biến đổi bởi nhiệt như các axit béo liên hợp. Quá trình chiết được đề xuất bao gồm: hạt sau khi được nghiền nhỏ (kích thước <0.5mm) được chiết bằng n-hexane 5 lần ở nhiệt độ thường với tỉ lệ nguyên liệu: dung môi 1:8, sau đó dịch chiết được cô quay chân không đuổi hết dung môi và xác định thành phần lipid tổng. Kết quả hàm lượng dầu hạt gấc và dầu hạt lựu đã được xác định là 42.3 và 18.5% tương ứng.

Nhóm cũng nghiên cứu quá trình tinh sạch dầu hạt chứa axit béo có nối đôi liên hợp bằng phương pháp chiết pha rắn sử dụng silicagel làm pha tĩnh. Kết quả cho thấy, dung lượng hấp phụ của cột chiết pha rắn DIAPAC C là 120 mg/cột (chứa 0.52g silicagel). Glixerit trong dầu có thể được rửa giải bằng các dung môi acetone, và hỗn hợp dichlomethane: n-hexane tỉ lệ 1:1, hiệu suất thu hồi đối với quá trình chiết pha rắn 85 - 88%. Ngoài ra, sử dụng hỗn hợp rửa giải dichlomethane và hỗn hợp dichlomethane: n-hexane tỉ lệ 1:1 cho phép rửa giải chọn lọc các triglixerit với các thành phần glixerit. Tuy nhiên, thời gian tiếp xúc của chất phân tích chứa gốc axit béo liên hợp với pha tĩnh cần phải được kiểm soát để tránh hiện tượng phân hủy chất phân tích. Dầu sau khi chiết pha rắn chứa hàm lượng triglixerit trên 98%, bền với thời gian khi lưu giữ ở ngăn mát tủ lạnh.

Qua nghiên cứu quy trình phân tích triglixerit chứa gốc axit béo không no liên hợp trong dầu hạt và định hướng ứng dụng trong sản xuất sữa thực vật, nhóm đã xây dựng được quy trình phát hiện nhanh sự có mặt của các gốc axit béo có nối đôi liên hợp trong dầu hạt bằng phương pháp phổ UV-VIS, đặc trưng phổ UV của dầu hạt được đo trong n-hexane với vùng bước sóng 220 - 400 nm. Quy trình phân tích thành phần triglixerit chứa axit béo có nối đôi liên hợp trong dầu hạt được đề xuất sử dụng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao pha đảo với đầu dò DAD kết nối đầu dò khối phổ MS. Quá trình định tính các triglixerit dựa trên phân tích thông số lưu giữ của các triglixerit sử dụng phương pháp số gia (incremental approach), kết quả định tính được xác nhận bằng thông tin phổ UV và MS của các peak được tách ra. Phương pháp bán định lượng được sử dụng để đánh giá phần trăm tương đối của các triglixerit dựa trên diện tích peak của sắc ký đồ ghi tại bước sóng giả đẳng quang, nhằm mục đích loại bỏ các hệ số điều chỉnh khi sử dụng đầu dò DAD với các axit béo liên hợp chứa hỗn hợp các đồng phân khác nhau.

Cụ thể, quy trình gồm các bước: chiết bằng dung môi đảm bảo không làm phân hủy các axit chứa nối đôi liên hợp, hiệu suất chiết trên 90%; quá trình tinh sạch triglixerit bằng phương pháp chiết pha rắn hiệu suất thu hồi đạt trên 80%, hàm lượng triglixerit đạt trên 90%; phương pháp định tính và định lượng triglixerit chứa axit béo có nối đôi liên hợp sử dụng phương pháp chuẩn hóa diện tích. Nhóm đã sử dụng quy trình phân tích này để phân tích thành phần triglixerit có trong dầu hạt chứa các axit béo có nối đôi liên hợp của một số loại dầu hạt gấc, dầu hạt mướp đắng, dầu hạt gấc cạnh, dầu hạt bóng nước và dầu hạt mai địa thảo.

Ngoài ra, nhóm nghiên cứu đã bước đầu ứng dụng dầu hạt chứa axit béo có nối đôi liên hợp trong sản xuất sữa thực vật. Qua đó đề xuất được quy trình tạo hệ nhũ tương ổn định giống sữa: chiết protein từ hạt đậu tương, protein dạng ướt được sử dụng ngay như chất nhũ hóa kết hợp với các thành phần khác tạo các hạt cầu béo phân tán trong dung dịch. Protein, dầu thực vật (bổ sung thêm dầu hạt lựu và dầu hạt gấc), tween được phối trộn theo tỉ lệ tối ưu. Hệ nhũ tương thu được thêm CMC và đường để tạo sữa thực vật có đặc tính cảm quan giống với đặc tính cảm quan của sữa. Sữa thành phẩm được phân tích một số chỉ tiêu sinh vật, kim loại nặng, hàm lượng protein, chất béo và dầu chứa axit béo có nối đôi liên hợp. Kết quả, các chỉ tiêu phân tích đều đạt tiêu chuẩn của sữa thực vật. Sau 2 tuần lưu trữ mẫu trong tủ lạnh, hệ nhũ tương vẫn giữ được độ bền, và tính chất cảm quan.

Như vậy, đề tài đã đưa ra được quy trình phân tích triglixerit sử dụng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao phù hợp với điều kiện các phòng thí nghiệm thông thường, góp phần bổ sung vào cơ sở dữ liệu về thành phần triglixerit và axit béo của dầu hạt của 3 loài thuộc họ bầu bí và 2 loài thuộc họ bóng nước. Đây sẽ là một thông tin có ý nghĩa trong việc đánh giá chất lượng của dầu béo, đồng thời là cơ sở để xây dựng các phương pháp đánh giá tính thật giả của các dầu hạt có giá trị.

Kết quả đề tài cũng góp phần phát triển sản phẩm mới cho thị trường, giúp tận dụng nguồn nguyên liệu hạt không ăn được chứa hàm lượng axit béo không no liên hợp cao (như hạt gấc, hạt mướp đắng, hạt lựu...) để sản xuất dầu có giá trị dược phẩm cao, hoặc sử dụng để sản xuất sữa thực vật có tác dụng giảm béo, đồ uống tốt cho sức khỏe, thay thế cho sữa động vật.