เซลลูโลสนาโนคริสตัลจากกากถั่วเหลือง: การเตรียมและการดัดแปลงเพื่อผลิตวัตถุเจือปนอาหารที่มีสมบัติเชิงหน้าที่เชิงคู่เพื่อใช้ในผลิตภัณฑ์อิมัลชันลดพลังงาน
ชื่อผู้แต่งข้างต้นเป็นข้อความจากระเบียนผลงาน ไม่ได้ผูกกับรหัสนักวิจัย จึงกดดูผลงานอื่นของบุคคลนี้ไม่ได้ — ในคลังนี้ 142,080 ผลงาน (63.6% ของทั้งหมด) มีชื่อผู้แต่งที่เชื่อมกับหน้าผู้แต่งได้ และ 60,298 ผลงาน (27.0%) มีผู้แต่งที่ผูกกับรหัสนักวิจัยจริง ส่วนอีก 81,382 ผลงานไม่มีข้อมูลผู้แต่งเลย (มีชื่อผู้แต่งเป็นข้อความอยู่ 142,009 ผลงาน = 63.5%)
บทคัดย่อ
ไขมันและน้ำมันมีบทบาทสำคัญหลายประการในผลิตภัณฑ์อาหาร เช่น การแสดงสมบัติเชิงหน้าที่ต่าง ๆ การให้ลักษณะทางประสาทสัมผัสที่พึงประสงค์ และการให้คุณค่าทางโภชนาการ เป็นต้น อย่างไรก็ตามการบริโภคไขมัน/น้ำมันในปริมาณมากเกินไปมีความสัมพันธ์กับการเกิดโรคร้ายแรงหลายชนิด การลดปริมาณไขมัน/้ำมัน รวมไปถึงการควบคุมระดับการย่อยและดูดซึมไขมันในระบบทางเดินอาหารของมนุษย์จึงเป็นแนวทางที่น่าสนใจในการพัฒนาผลิตภัณฑ์อาหารที่ดีต่อสุขภาพ ผลิตภัณฑ์อาหารหลากหลายชนิดที่มีไขมันปรากฎอยู่ในลักษระของอิมัลชัน ความคงตัวทั้งทางกายภาพและเคมีมีความสำคัญต่อลักษณะที่ดีของผลิตภัณฑ์อิมัลชัน เพื่อเป็นการรักษาความคงตัวนี้จึงจำเป็นต้องมีการใช้วัตถุเจือปนอาหาร โดยเฉพาะสารอิมัลซิไฟเออร์และสารต้านออกซิเดชัน ในปัจจุบันความสนใจในการบริโภคอาหาร “clean label” ที่มีการใช้ส่วนประกอบที่มาจากแหล่งธรรมชาติในปริมาณเพียงจำกัดได้รับความสนใจเพิ่มมากขึ้นอย่างต่อเนื่อง รวมไปถึงการเลือกใช้วัตถุเจือปนอาหารที่มาจากแหล่งธรรมชาติ โดยเฉพาะที่ผลิตจากพืชก็ได้รับความสนใจเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเช่นเดียวกัน ดังนั้นการพัฒนาวัตถุเจือปนอาหารใหม่ ๆ ที่มีที่มาจากแหล่งธรรมชาติและมีสมบัติเชิงหน้าที่เชิงซ้อนเพื่อใช้ในผลิตภัณฑ์อาหารได้อย่างมีประสิทธิภาพจึงมีความน่าสนใจ กากถั่วเหลืองซึ่งเป็นวัสดุเหลือใช้จากกระบวนการผลิตผลิตภัณฑ์จากถั่วเหลืองมักถูกนำไปใช้ในวัตถุประสงค์ที่มีมูลค่าต่ำ อย่างไรก็ตามกากถั่วเหลืองจัดเป็นแหล่งที่ดีของเยื่อใยที่สามารถนำมาใช้เตรียมเซลลูโลสนาโนคริสตัล (cellulose nanocrystals, CNCs) ได้ CNCs เป็นวัสดุที่สามารถแสดงสมบัติเชิงหน้าที่ในการรักษาความคงตัวของอิมัลชันได้เนื่องจากมีสมบัติความว่องไวที่พื้นผิว (surface active property) และยังเป็นวัสดุที่แสดงสมบัติความเป็นเยื่อใยอาหารในระบบทางเดินอาหารของมนุษย์ได้ โดยปัจจัยที่มีความสำคัญต่อการแสดงสมบัติการเป็นอิมัลซิไฟเออร์ที่มีประสิทธิภาพของ CNCs นั้น ได้แก่ แหล่งที่มา และวิธีที่ใช้ในการเตรียม CNCs อย่างไรก็ตามการนำ CNCs ไปใช้เป็นสารอิมัลซิไฟเออร์ในระบบอิมัลชันนั้นอาจมีข้อจำกัดจากสมบัติความชอบน้ำ (hydrophilicity) ของอนุภาค CNCs จากลักษณะอนุภาคของ CNCs ที่อุดมไปด้วยหมู่ไอดรอกซิลที่ผิวหน้า ทำให้สามารถดัดแปลงสมบัติของ CNCs ได้ ซึ่งอาจนำไปสู่การพัฒนาการแสดงสมบัติเชิงหน้าที่ของ CNCs ได้ ในงานวิจัยนี้จึงเป็นการศึกษาถึงสภาวะที่เหมาะสมต่อการใช้เพื่อเตรียม CNCs จากกากถั่วเหลืองให้มีสมบัติความเป็นอิมัลซิไฟเออร์ที่ดี จากนั้นจะเป็นการศึกษาเพื่อพัฒนาสมบัติเชิงหน้าที่ของ CNCs ดังกล่าวให้มีสมบัติเชิงหน้าที่เชิงซ้อน นั่นคือเป็นวัสดุที่สามารถแสดงสมบัติได้ทั้งการเป็นสารอิมัลซิไฟเออร์และสารต้านออกซิเดชันที่สามารถรักษาความคงตัวทั้งทางเคมีและกายภาพของระบบอิมัลชันได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อบรรลุวัตถุประสงค์นี้จึงวางแผนให้มีการดัดแปลง CNCs จากกากถั่วเหลืองที่ผลิตได้ด้วยกระบวนการทางเคมีร่วมกับสารประกอบฟีนอลิก นอกจากนี้เพื่อศึกษาผลดีของการนำ CNCs ดังกล่าวไปใช้ในผลิตภัณฑ์อาหารนั้นจะทำการศึกษาถึงผลของ CNCs ที่มีต่อพฤติกรรมการย่อยไขมันในระบบทางเดินอาหารมนุษย์จำลองอีกด้วย เพื่อเป็นการศึกษาถึงความเป็นไปได้ของการใช้ประโยชน์ของ CNCs ดังกล่าวในผลิตภัณฑ์อาหารจะใช้ระบบอิมัลชันแบบพิคเคอริ่งที่ประกอบด้วยไขมันในปริมาณสูง (high internal phase Pickering emulsion) เป็นระบบจำลองเพื่อเลียนแบบผลิตภัณฑ์มายองเนส จากผลการศึกษาดังกล่าวจะเป็นแนวทางที่ดีในการพัฒนาให้เกิดนวัตกรรมด้านวัตถุเจือปนอาหารที่มีที่ม่จากแหล่งธรรมชาติและมีสมบัติเชิงหน้าที่เชิงซ้อนที่สามารถแสดงผลดีต่อสุขภาพในเรื่องของการเป็นใยอาหาร เพื่อใช้ในการผลิตอาหารอิมัลชันที่ประกอบด้วยไขมันในปริมาณสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพต่อไป