สมบัติทางฟิสิกส์ เคมี และเคมีเชิงฟิสิกส์ของแป้งลูกเดือย

บทคัดย่อ

ลูกเดือย (Coix lacryma-jobi Linn.) จัดเป็นธัญพืชที่เพาะปลูกกันมากในประเทศไทย จากงานวิจัยที่ผ่านมาพบว่าคาร์โบไฮเดรตโดยเฉพาะสตาร์ชเป็นองค์ประกอบหลักของลูกเดือย ในงานวิจัยนี้จึงนำลูกเดือย 2 สายพันธุ์ที่มีในประเทศไทยมาผลิตแป้งและศึกษาสมบัติต่างๆ เพื่อประโยชน์ต่อการนำไปใช้ในระดับอุตสาหกรรม จากการศึกษาพบว่า แป้งลูกเดือยทั้งสองสายพันธุ์มีสีน้ำตาลอ่อน เมื่อตรวจสอบลักษณะโครงสร้างผลึกพบว่าสตาร์ชลูกเดือยทั้งสองพันธุ์มีโครงสร้างผลึกแบบ A-type เมื่อวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีพบว่า แป้งและสตาร์ชจากลูกเดือยพันธุ์เมล็ดขาว (WAF, WAS) มีปริมาณโปรตีนเท่ากับ 13.28 และ 0.25 เปอร์เซ็นต์ ขณะที่แป้งและสตาร์ชจากลูกเดือยพันธุ์เมล็ดดำ (BAF, BAS) มีปริมาณโปรตีนเท่ากับ 14.88 และ 0.52 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ สำหรับปริมาณแอมิโลส พบว่า สตาร์ชจากลูกเดือยพันธุ์เมล็ดดำ(BAS) มีปริมาณแอมิโลสเท่ากับ 29.22 เปอร์เซ็นต์ ในขณะที่สตาร์ชจากลูกเดือยพันธุ์เมล็ดขาว (WAS) มีปริมาณแอมิโลสเท่ากับ 11.55 เปอร์เซ็นต์ เมื่อตรวจสอบกำลังการพองตัวและร้อยละการละลาย พบว่าเมื่ออุณภูมิเพิ่มขึ้น แป้งและสตาร์ชลูกเดือยมีกำลังการพองตัวและร้อยละการละลายเพิ่มขึ้น สำหรับสมบัติด้านความหนืด พบว่า WAS มีค่าความหนืดสูงสุดและค่าเบรกดาวน์สูงกว่า BAS สำหรับค่าความหนืดสุดท้ายและค่าเซตแบค พบว่า BAS มีค่าสูงกว่าWAS เมื่อตรวจสอบช่วงอุณหภูมิ (To-Tp-Tc) และ เอนทัลปีของการเกิดเจลาทิไนเซชัน พบว่าแป้งลูกเดือยพันธุ์เมล็ดขาว (WAF) มีค่า 68.81-76.24-82.86 องศาเซลเซียส และ 8.93 จูลต่อกรัม ตามลำดับ ในขณะที่แป้งลูกเดือยพันธุ์เมล็ดดำ (BAF) มีค่าเท่ากับ 67.76-74.96-80.70 องศาเซลเซียส และ 6.08 จูลต่อกรัม เมื่อวิเคราะห์อุณหภูมิและพลังงานในการสลายโครงสร้างผลึกที่เกิดจากกระบวนการรีโทรเกรเดชัน เมื่อเก็บรักษาตัวอย่างเป็นระยะเวลา 21 วัน พบว่า แป้งและสตาร์ชจากลูกเดือยมีช่วงอุณหภูมิในการสลายโครงสร้างผลึกไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ (42-64 องศาเซลเซียส) แต่แป้งและสตาร์ชลูกเดือยพันธุ์เมล็ดขาวต้องการพลังงานในการสลายโครงสร้างผลึกสูงกว่าแป้งและสตาร์ชลูกเดือยพันธุ์เมล็ดดำ ในงานวิจัยได้เติมซูโครสลงไปในระบบที่ความเข้มข้นต่างกัน (5-20 เปอร์เซ็นต์) พบว่า ซูโครสมีผลทำให้อุณหภูมิในการเปลี่ยนแปลงความหนืด ความหนืดสูงสุด ค่าความหนืดต่ำสุด และความหนืดสุดท้าย มีค่าเพิ่มขึ้นเมื่อความเข้มข้นซูโครสสูงขึ้น นอกจากนี้เมื่อพีเอชของสารละลายเปลี่ยนแปลง (3, 5, 7 และ 9) พบว่ามีผลต่อการเปลี่ยนแปลงสมบัติด้านความหนืดของแป้งและสตาร์ชลูกเดือยลูกเดือย (Coix lacryma-jobi Linn.) จัดเป็นธัญพืชที่เพาะปลูกกันมากในประเทศไทย จากงานวิจัยที่ผ่านมาพบว่าคาร์โบไฮเดรตโดยเฉพาะสตาร์ชเป็นองค์ประกอบหลักของลูกเดือย ในงานวิจัยนี้จึงนำลูกเดือย 2 สายพันธุ์ที่มีในประเทศไทยมาผลิตแป้งและศึกษาสมบัติต่างๆ เพื่อประโยชน์ต่อการนำไปใช้ในระดับอุตสาหกรรม จากการศึกษาพบว่า แป้งลูกเดือยทั้งสองสายพันธุ์มีสีน้ำตาลอ่อน เมื่อตรวจสอบลักษณะโครงสร้างผลึกพบว่าสตาร์ชลูกเดือยทั้งสองพันธุ์มีโครงสร้างผลึกแบบ A-type เมื่อวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีพบว่า แป้งและสตาร์ชจากลูกเดือยพันธุ์เมล็ดขาว (WAF, WAS) มีปริมาณโปรตีนเท่ากับ 13.28 และ 0.25 เปอร์เซ็นต์ ขณะที่แป้งและสตาร์ชจากลูกเดือยพันธุ์เมล็ดดำ (BAF, BAS) มีปริมาณโปรตีนเท่ากับ 14.88 และ 0.52 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ สำหรับปริมาณแอมิโลส พบว่า สตาร์ชจากลูกเดือยพันธุ์เมล็ดดำ(BAS) มีปริมาณแอมิโลสเท่ากับ 29.22 เปอร์เซ็นต์ ในขณะที่สตาร์ชจากลูกเดือยพันธุ์เมล็ดขาว (WAS) มีปริมาณแอมิโลสเท่ากับ 11.55 เปอร์เซ็นต์ เมื่อตรวจสอบกำลังการพองตัวและร้อยละการละลาย พบว่าเมื่ออุณภูมิเพิ่มขึ้น แป้งและสตาร์ชลูกเดือยมีกำลังการพองตัวและร้อยละการละลายเพิ่มขึ้น สำหรับสมบัติด้านความหนืด พบว่า WAS มีค่าความหนืดสูงสุดและค่าเบรกดาวน์สูงกว่า BAS สำหรับค่าความหนืดสุดท้ายและค่าเซตแบค พบว่า BAS มีค่าสูงกว่าWAS เมื่อตรวจสอบช่วงอุณหภูมิ (To-Tp-Tc) และ เอนทัลปีของการเกิดเจลาทิไนเซชัน พบว่าแป้งลูกเดือยพันธุ์เมล็ดขาว (WAF) มีค่า 68.81-76.24-82.86 องศาเซลเซียส และ 8.93 จูลต่อกรัม ตามลำดับ ในขณะที่แป้งลูกเดือยพันธุ์เมล็ดดำ (BAF) มีค่าเท่ากับ 67.76-74.96-80.70 องศาเซลเซียส และ 6.08 จูลต่อกรัม เมื่อวิเคราะห์อุณหภูมิและพลังงานในการสลายโครงสร้างผลึกที่เกิดจากกระบวนการรีโทรเกรเดชัน เมื่อเก็บรักษาตัวอย่างเป็นระยะเวลา 21 วัน พบว่า แป้งและสตาร์ชจากลูกเดือยมีช่วงอุณหภูมิในการสลายโครงสร้างผลึกไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ (42-64 องศาเซลเซียส) แต่แป้งและสตาร์ชลูกเดือยพันธุ์เมล็ดขาวต้องการพลังงานในการสลายโครงสร้างผลึกสูงกว่าแป้งและสตาร์ชลูกเดือยพันธุ์เมล็ดดำ ในงานวิจัยได้เติมซูโครสลงไปในระบบที่ความเข้มข้นต่างกัน (5-20 เปอร์เซ็นต์) พบว่า ซูโครสมีผลทำให้อุณหภูมิในการเปลี่ยนแปลงความหนืด ความหนืดสูงสุด ค่าความหนืดต่ำสุด และความหนืดสุดท้าย มีค่าเพิ่มขึ้นเมื่อความเข้มข้นซูโครสสูงขึ้น นอกจากนี้เมื่อพีเอชของสารละลายเปลี่ยนแปลง (3, 5, 7 และ 9) พบว่ามีผลต่อการเปลี่ยนแปลงสมบัติด้านความหนืดของแป้งและสตาร์ชลูกเดือย

คำสำคัญ