การออกแบบเครื่องสกัดคาเทชินต้นแบบเพื่อนำเอาคาเทชินปริมาณสูงในน้ำนึ่งเมี่ยงและน้ำหมักเมี่ยงจากกระบวนการผลิตเมี่ยงกลับมาใช้โดยการสกัดด้วยของเหลว-ของเหลวที่สภาวะต่ำกว่าจุดวิกฤติ

บทคัดย่อ

บทคัดย่อ ใบเมี่ยงสดและน้ำหมักเมี่ยงมีสารฟลาวานอล (flavanols) เป็นองค์ประกอบได้แก่ คาเทชิน (catechins), (-)-Epigallocatechin-3-gallate (EGCG), (-)-Epigallocatechin (EGC), (-)-Epicatechin-3-gallate (ECG) และ (-)-Epicatechin (EC) น้ำหมักเมี่ยงจึงมีนำมาใช้เพื่อศึกษาการสกัดแบบของเหลว-ของเหลวที่สภาวะต่ำกว่าจุดวิกฤติที่เหมาะสมเพื่อนำคาเทชินออกจากน้ำนึ่งเมี่ยงและน้ำหมักเมี่ยงกลับมาใช้ประโยชน์ รวมทั้งการกักเก็บคาเทชินและอนุพันธ์คาเทชินจากน้ำหมกเมี่ยงได้ ตัวทำละลาย acetone, ethanol และ water สามารถสกัดคาเทชินและอนุพันธุ์คาเทชินได้ดีกว่าตัวทำละลาย hexane เมื่อสกัดคาเทชินและอนุพันธ์คาเทชินจากน้ำหมักเมี่ยงด้วยของเหลว-ของเหลวที่สภาวะเร่ง (liquid-liquid accelerated extraction) โดยเครื่อง accelerated solvent extractor ด้วยตัวทำละลาย ethanol และ water ที่อุณหภูมิ 80, 100 และ 120 ?C เป็นเวลา 5 นาที ที่ความดัน 150 บาร์ ผลการทดลองพบว่าน้ำหมักเมี่ยงที่เวลา 15, 30, 45 และ 60 วัน มีองค์ประกอบ Gallic acid, Gallocatechin, Epigallocatechin, Catechin, Caffeine, Epicatechin, Caffeine, Gallocatechin Gallate แต่มีในปริมาณที่แตกต่างกัน การกักเก็บสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากน้ำหมักเมี่ยงด้วยวิธีการทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง พบว่าชนิดของสารกักเก็บ และอัตราส่วนโดยน้ำหนักของน้ำหมักเมี่ยงต่อสารกักเก็บมีผลต่อปริมาณความชื้น ค่าวอเตอร์แอคติวิตีมีของผลิตภัณฑ์ผงเมี่ยง ประสิทธิภาพการกักเก็บสารประกอบฟีนอลิก และความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระ โดยปริมาณความชื้น และค่าวอเตอร์แอคติวิตีมีของผลิตภัณฑ์ผงเมี่ยงมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นตามอัตราส่วนของน้ำหมักเมี่ยงที่เพิ่มขึ้น ผงเมี่ยงที่ใช้มอลโตเดกซ์ทรินเป็นสารกักเก็บจะมีค่าความเป็นสีแดง (a*) สูงกว่าผงเมี่ยงที่ใช้กัมอะราบิกเป็นสารกักเก็บ และค่าความสว่างของผงเมี่ยงจะเพิ่มขึ้นเมื่ออัตราส่วนของน้ำหมักเมี่ยงเพิ่มขึ้น การใช้สารกักเก็บมอลโตเดกซ์ทรินผสมกัมอะราบิก (50:50 %w/w) มอลโตเดกซ์ทริน และเก็บกัมอะราบิก ที่อัตราส่วนโดยน้ำหนักของน้ำหมักเมี่ยงต่อสารกักเก็บ 10:1 มีประสิทธิภาพการกักเก็บสารประกอบฟีนอลิกสูงประมาณ 99.42, 89.95 และ 99.37% ตามลำดับ เมื่อใช้สารกักเก็บมอลโตเดกซ์ทรินและกัมอะราบิกที่อัตราส่วนโดยน้ำหนักของน้ำหมักเมี่ยงต่อสารกักเก็บ 80:1 ส่งผลให้ผงเมี่ยงมีความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระที่วิเคราะห์ด้วยโดยวิธี DPPH และ ABTS assay มากกว่าผงเมี่ยงเมื่อใช้สารกักเก็บมอลโตเดกซ์ทรินผสมกัมอะราบิกในอัตราส่วนโดยน้ำหนักของน้ำหมักเมี่ยงต่อสารกักเก็บ 40:1, 20:1 และ 10:1 เนื่องจากความเข้มข้นของสารประกอบฟีนอลิกในตัวอย่างผงเมี่ยงที่อัตราส่วนโดยน้ำหนักของน้ำหมักเมี่ยงต่อสารกักเก็บ 80:1 สูงกว่าที่อัตราส่วนโดยน้ำหนักของน้ำหมักเมี่ยงต่อสารกักเก็บ 40:1, 20:1 และ 10:1 ตามลำดับ ผงเมี่ยงที่ผลิตได้จากการใช้สารกักเก็บมอลโตเดกซ์ทรินผสมกัมอะราบิก มอลโตเดกซ์ทรินและกัมอะราบิก ที่อัตราส่วนโดยน้ำหนักของน้ำหมักเมี่ยงต่อสารกักเก็บที่สูงขึ้นจะมีองค์ประกอบ Gallic acid, Gallocatechin, Epigallocatechin, Catechin, Epicatechin, Caffeine, Gallocatechin Gallate ในปริมาณที่เพิ่มขึ้น ผลิตภัณฑ์ผงเมี่ยงที่ผลิตได้ 8.5 กิโลกรัมต่อหนึ่งรอบการผลิต (2 ชั่วโมง) จากปริมาณน้ำหมักเมี่ยงเข้มข้นเริ่มต้น 100 ลิตร (total soluble solid 4.53%) หรือในหนึ่งวันทำงาน (8 ชั่วโมง) ผลิตผงเมี่ยง 3 รอบการผลิต ได้ผลิตภัณฑ์ผงเมี่ยง 25.5 กิโลกัมต่อวัน จากการประเมินความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์สำหรับการกักเก็บคาเทชินและอนุพันธ์คาเทชินจากน้ำหมักเมี่ยงที่มีค่าใช้จ่ายในการลงทุน 7,560,000 บาท ค่าใช้จ่ายในการผลิต 8,131 บาทต่อวัน โดยมีระยะเวลาคืนทุนเมื่อราคาขายผลิตภัณฑ์ผงเมี่ยง 550, 600, 650 และ 700 บาทต่อกิโลกรัม ประมาณ 7, 6, 5 และ 5 ปี ตามลำดับ

คำสำคัญ