part.6 - CRDC
part.6 - CRDC 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
ว. วิทยาศาสตรเกษตร ปที่ 40 ฉบับที่ 1 (พิเศษ) มกราคม-เมษายน 2552 สมบัติทางเคมีและกายภาพ 29 coefficient (K) และ flow behavior index (n) ลดลงและเพิ่มขึ้น ตามลําดับ คา n ที่เพิ่มขึ้นแสดงวาไฮโดรไลเสตมีพฤติกรรม การไหลใกลเคียงกับ Newtonian มากขึ้น สวนคา apparent viscosity (η) มีคาลดลง เนื่องจากการยอยเพกทินสงผลให ความสามารถในการอุมน้ําของเพกทินลดลง น้ําอิสระจะถูกปลอยออกมา ทําใหความหนืดลดลง RS (mg glucose/g FM) 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 0 0.5 1 2 3 4 Hydrolysis time (h) 5 6 1.0% P 1.5% P 2.0% P 2.5% P 3.0% P Figure 1 Changes of reducing sugars released during enzyme treatment (P= Pectinex ® Ultra SP-L) Table 1 Effect of enzyme hydrolysis on physicochemical properties of bael fruit hydrolysate Antioxidant activities Flow behavior Total Hydrolysis DPPH assay carotenoids FRAP assay Particle size η (100 s -1 ) time (h) (EC (µg/g fw * ) 50 , µg fw/ (µm) τ (µM TE ** / g fw) o (Pa) K (Pa.s n ) n (Pa.s) µg DPPH) 0 6.47 c +0.18 24.56 a +0.48 31.30 c +2.19 84.51 a +0.29 10.74 b +2.48 28.78 a +0.30 0.34 c +0.01 1.49 a +0.35 1 7.14 b +0.18 23.52 a,b +0.62 32.28 c +0.82 82.76 b +0.58 28.15 a +0.71 14.93 b +1.18 0.38 b +0.00 1.14 b +0.21 2 8.01 a +0.15 22.98 b +0.57 34.06 b,c +1.35 82.26 b +0.54 29.08 a +1.99 13.23 b +0.94 0.39 b +0.00 1.07 b,c +0.00 4 8.11 a +0.36 19.73 c +0.11 36.30 a,b +1.05 81.40 c +0.12 29.52 a +1.76 9.78 c +0.06 0.41 a,b +0.01 0.94 c,d +0.05 6 8.09 a +0.44 18.85 c +1.22 37.63 a +1.59 79.92 d +0.06 28.33 a +2.35 7.66 d +0.03 0.44 a +0.02 0.85 d +0.06 *fw = fresh weight, **TE = trolox equivalent Mean values with different superscript letters within a column are significantly different (p
- Page 1 and 2: Agricultural Sci. J. 40 : 1 (Suppl.
- Page 3 and 4: ว. วิทยาศาสตร
- Page 5 and 6: Agricultural Sci. J. 40 : 1 (Suppl.
- Page 7 and 8: ว. วิทยาศาสตร
- Page 9 and 10: Agricultural Sci. J. 40 : 1 (Suppl.
- Page 11 and 12: ว. วิทยาศาสตร
- Page 13: Agricultural Sci. J. 40 : 1 (Suppl.
- Page 17 and 18: Agricultural Sci. J. 40 : 1 (Suppl.
- Page 19 and 20: ว. วิทยาศาสตร
- Page 21 and 22: Agricultural Sci. J. 40 : 1 (Suppl.
- Page 23 and 24: ว. วิทยาศาสตร
- Page 25 and 26: Agricultural Sci. J. 40 : 1 (Suppl.
- Page 27 and 28: ว. วิทยาศาสตร
- Page 29 and 30: Agricultural Sci. J. 40 : 1 (Suppl.
- Page 31 and 32: ว. วิทยาศาสตร
- Page 33 and 34: Agricultural Sci. J. 40 : 1 (Suppl.
- Page 35 and 36: ว. วิทยาศาสตร
- Page 37 and 38: Agricultural Sci. J. 40 : 1 (Suppl.
- Page 39 and 40: ว. วิทยาศาสตร
- Page 41 and 42: Agricultural Sci. J. 40 : 1 (Suppl.
- Page 43 and 44: ว. วิทยาศาสตร
- Page 45 and 46: Agricultural Sci. J. 40 : 1 (Suppl.
- Page 47 and 48: ว. วิทยาศาสตร
- Page 49 and 50: Agricultural Sci. J. 40 : 1 (Suppl.
- Page 51 and 52: ว. วิทยาศาสตร
- Page 53 and 54: Agricultural Sci. J. 40 : 1 (Suppl.
- Page 55 and 56: ว. วิทยาศาสตร
- Page 57 and 58: Agricultural Sci. J. 40 : 1 (Suppl.
- Page 59 and 60: ว. วิทยาศาสตร
- Page 61 and 62: Agricultural Sci. J. 40 : 1 (Suppl.
- Page 63 and 64: ว. วิทยาศาสตร
ว. วิทยาศาสตรเกษตร ปที่ 40 ฉบับที่ 1 (พิเศษ) มกราคม-เมษายน 2552 สมบัติทางเคมีและกายภาพ 29<br />
coefficient (K) และ flow behavior index (n) ลดลงและเพิ่มขึ้น ตามลําดับ คา n ที่เพิ่มขึ้นแสดงวาไฮโดรไลเสตมีพฤติกรรม<br />
การไหลใกลเคียงกับ Newtonian มากขึ้น สวนคา apparent viscosity (η) มีคาลดลง เนื่องจากการยอยเพกทินสงผลให<br />
ความสามารถในการอุมน้ําของเพกทินลดลง น้ําอิสระจะถูกปลอยออกมา ทําใหความหนืดลดลง<br />
RS (mg glucose/g FM)<br />
90<br />
85<br />
80<br />
75<br />
70<br />
65<br />
60<br />
55<br />
50<br />
45<br />
40<br />
35<br />
30<br />
0 0.5 1 2 3 4<br />
Hydrolysis time (h) 5 6<br />
1.0% P 1.5% P 2.0% P 2.5% P 3.0% P<br />
Figure 1 Changes of reducing sugars released during enzyme treatment (P= Pectinex ® Ultra SP-L)<br />
Table 1 Effect of enzyme hydrolysis on physicochemical properties of bael fruit hydrolysate<br />
Antioxidant activities<br />
Flow behavior<br />
Total<br />
Hydrolysis<br />
DPPH assay<br />
carotenoids<br />
FRAP assay<br />
Particle size<br />
η (100 s -1 )<br />
time (h)<br />
(EC<br />
(µg/g fw * )<br />
50 , µg fw/<br />
(µm) τ<br />
(µM TE ** / g fw)<br />
o (Pa) K (Pa.s n ) n<br />
(Pa.s)<br />
µg DPPH)<br />
0 6.47 c +0.18 24.56 a +0.48 31.30 c +2.19 84.51 a +0.29 10.74 b +2.48 28.78 a +0.30 0.34 c +0.01 1.49 a +0.35<br />
1 7.14 b +0.18 23.52 a,b +0.62 32.28 c +0.82 82.76 b +0.58 28.15 a +0.71 14.93 b +1.18 0.38 b +0.00 1.14 b +0.21<br />
2 8.01 a +0.15 22.98 b +0.57 34.06 b,c +1.35 82.26 b +0.54 29.08 a +1.99 13.23 b +0.94 0.39 b +0.00 1.07 b,c +0.00<br />
4 8.11 a +0.36 19.73 c +0.11 36.30 a,b +1.05 81.40 c +0.12 29.52 a +1.76 9.78 c +0.06 0.41 a,b +0.01 0.94 c,d +0.05<br />
6 8.09 a +0.44 18.85 c +1.22 37.63 a +1.59 79.92 d +0.06 28.33 a +2.35 7.66 d +0.03 0.44 a +0.02 0.85 d +0.06<br />
*fw = fresh weight, **TE = trolox equivalent<br />
Mean values with different superscript letters within a column are significantly different (p