part.6 - CRDC

28 สมบัติทางเคมีและกายภาพ ปที่ 40 ฉบับที่ 1 (พิเศษ) มกราคม-เมษายน 2552 ว. วิทยาศาสตรเกษตร
คํานํา
มะตูมมีชื่อทางวิทยาศาสตรวา Aegle marmelos (L.) Correa อยูในวงศ Rutaceae เปนพืชที่มีสรรพคุณใชเปน
สมุนไพรและมีความสําคัญตอระบบยาพื้นบาน ลักษณะทางกายภาพของเนื้อมะตูมสุกคือ มีสีสมอมเหลืองและมีกลิ่นรสหอม
หวานเปนเอกลักษณ ประกอบดวยสารเมือก โดยมีสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่สําคัญหลายชนิด เชน สารในกลุมแคโรทีนอยด ฟ
นอลิก ฟลาโวนอยด เทอรปน และใยอาหาร เปนตน การผลิตสารสกัดจากผักและผลไมดวยวิธีทางชีวภาพโดยใชเอนไซมยอย
สลาย เพกทินที่อยูในชั้นผนังเซลลพืช จะชวยเพิ่มประสิทธิภาพในการสกัดของเหลวตางๆ รวมทั้งสารใหสี กลิ่นรส และสารออก
ฤทธิ์ทางชีวภาพ (ปราณี, 2547) โดยไมตองผานกระบวนการกรองแยกกากหรือใยอาหารออก ทําใหสารสกัดหรือไฮโดรไลเสตที่
ไดยังคงองคประกอบเดิมและเพิ่มองคประกอบใหมที่ไดจากการยอยดวยเอนไซม จากขอมูลดังกลาวจะเห็นวามะตูมจัดเปนพืช
ที่มีศักยภาพในการผลิตเปนสารสกัด เพื่อพัฒนาเปนสารปรุงแตงสี กลิ่นรส และลักษณะเนื้อสัมผัสในอาหารที่มีหนาที่เฉพาะ
ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงคเพื่อศึกษาสมบัติทางเคมีกายภาพของไฮโดรไลเสตมะตูมที่ไดจากการยอยดวยเอนไซม
อุปกรณและวิธีการ
วัตถุดิบ
ตีปนเนื้อมะตูมสุกพันธุไขจากจังหวัดพิจิตร และควบคุมการเกิดปฏิกิริยาสีน้ําตาลโดยเติมกรดแอสคอรบิกเขมขน
0.3% (w/w) รวมกับการใหความรอนดวยไอน้ ําที่อุณหภูมิ 85ºC นาน 3 นาที
การผลิตไฮโดรไลเสตมะตูมดวยเอนไซม
ยอยเนื้อมะตูมตีปนดวยเอนไซมเพกทิเนสทางการคา (Pectinex ® Ultra SP-L; 10292 PGU/ml) ที่ความเขมขน 1.0-
3.0% (v/w) เวลาการยอยนาน 0-6 ชั่วโมง ควบคุมอุณหภูมิที่ 32±2ºC ติดตามการทํางานของเอนไซมโดยพิจารณาจากระดับ
การตัดพันธะไกลโคซิลของพอลิเมอรในเนื้อมะตูมที่ประเมินจากคาของน้ําตาลรีดิวซ (Nelson, 1944)
สมบัติทางเคมีกายภาพของไฮโดรไลเสตมะตูม
ศึกษาลักษณะทางเคมีกายภาพโดยวัดปริมาณแคโรทีนอยดทั้งหมด (Talcott และ Howard, 1999) วิเคราะหฤทธิ์
ตานออกซิเดชันดวยวิธี DPPH (Maisuthisakul et al., 2007) และวิธี FRAP (Benzie และ Strain, 1996) วัดขนาดอนุภาคดวย
เครื่อง Laser Particle Size Analyzer ศึกษาพฤติกรรมการไหลดวยเครื่อง Rheometer วิเคราะหปริมาณใยอาหาร (AOAC,
1995) และวิเคราะหสารระเหยโดยวิธี solid-phase microextraction (SPME) ดวยเครื่อง GC-MS
การวิเคราะหขอมูลทางสถิติ
วิเคราะหขอมูลโดยใชโปรแกรมคอมพิวเตอรสําเร็จรูป SPSS Version 11.5 เปรียบเทียบความแตกตางของคาเฉลี่ย
โดยใชวิธี Duncan’s New Multiple Range Test และ T-test ที่ระดับความเชื่อมั่น 95%
ผลและวิจารณ
ภาวะการผลิตไฮโดรไลเสตมะตูมดวยเอนไซม
เมื่อเพิ่มความเขมขนของเอนไซมและระยะเวลาการยอย ไฮโดรไลเสตมีปริมาณน้ําตาลรีดิวซเพิ่มขึ้น (Figure 1)
ปริมาณน้ําตาลรีดิวซที่เพิ่มขึ้นเกิดจากการตัดพันธะไกลโคซิลของพอลิเมอรในเนื้อมะตูมที่มากขึ้น การใชเอนไซมความเขมขน
2.5% (v/w) เปนภาวะที่ใหปริมาณน้ําตาลรีดิวซในชวงกวาง สามารถแบงเปน 5 ชวง โดยประมาณคือ 39 55 68 77 และ 85
mg glucose/ g fresh weight ที่เวลายอย 0 1 2 4 และ 6 ชั่วโมง ตามลําดับ อยางไรก็ตามปริมาณน้ําตาลรีดิวซที่ไดมีคาไม
แตกตางกับภาวะที่ใชเอนไซมความเขมขน 3.0% (v/w) ดังนั้นจึงใชภาวะนี้เปนตัวแทนเพื่อศึกษาสมบัติทางเคมีกายภาพของ
ไฮโดรไลเสตมะตูมที่มีระดับการตัดพันธะไกลโคซิลตางกัน
สมบัติทางเคมีกายภาพของไฮโดรไลเสตมะตูม
สมบัติทางเคมีกายภาพของไฮโดรไลเสตมะตูมที่มีระดับการตัดพันธะไกลโคซิลตางกันแสดงใน Table 1 พบวา
ไฮโดรไลเสตที่เวลาการยอย 2 ชั่วโมงขึ้นไป มีปริมาณแคโรทีนอยดสูงกวาที่ภาวะอื่น เนื่องจากเอนไซมจะชวยสลายเพกทินใน
ผนังเซลลพืชและปลอยแคโรทีนอยดที่อยูในคลอโรพลาสตหรือโครโมพลาสตและอยูในของเหลวภายในเซลลออกมา และ
ไฮโดรไลเสตที่เวลาการยอย 4 ชั่วโมงขึ้นไป จะมีฤทธิ์ตานออกซิเดชันสูงกวาที่ภาวะอื่น สวนที่เวลาการยอย 6 ชั่วโมง ไฮโดรไล
เสตมีขนาดอนุภาคเฉลี่ยเล็กที่สุด เนื่องจากเอนไซมยอยเพกทินทําใหไดขนาดของเพกทินที่สั้นลง เมื่อใช Herschel-Bulkley
model ทํานายพฤติกรรมการไหลพบวา ไฮโดรไลเสตมะตูมมีพฤติกรรมการไหลแบบ pseudoplastic with yield stress ที่ทุก
เวลาการยอย หรือแสดงสมบัติเปน shear thinning และมีลักษณะการไหลแบบ thixotropic ไฮโดรไลเสตที่ผานการยอยดวย
เอนไซมมีคา yield stress (τ o ) สูงขึ้น เมื่อการตัดพันธะไกลโคซิลในไฮโดรไลเสตมีมากขึ้นจะสงผลใหคา consistency