การปรับโครงสร้างของคอมโปซิทระหว่างเปคตินและไบโอโพลีเมอร์ เพื่อการประยุกต์ทางอุตสาหกรรมอาหาร

บทคัดย่อ

เปคตินเป็นสารที่มีคุณค่าทางอาหารและมีความสำคัญต่ออุตสาหกรรมอาหาร อุตสาหกรรมของไทยนำเข้าเปคตินจากต่างประเทศที่มีราคาค่อนข้างแพง นอกจากนี้ยังขาดเทคโนโลยีการดัดแปลงโครงสร้างเปคตินเพื่อให้เกิดคุณสมบัติใหม่ๆ ดังนั้นการศึกษาในครั้งนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อหาวิธีการสกัดเปคตินจากเปลือกส้มโอที่ให้ประสิทธิภาพสูงสุดและทำคอมโปซิทระหว่างเปคตินและไบโอพอลิเมอร์ โดยการสกัดได้ผลผลิต (% yield) ดีที่สุดโดยการสกัดเปลือกส้มโอใช้กรดซิตริก ความเข้มข้น 1.0M จากนั้นปรับค่าความเป็นกรด-ด่างให้ได้ 4.5 ผลปรากฏว่าเปคตินเกิดการจับตัวเป็นก้อนแข็งตามความเข้มข้นของกรดซิตริกที่ใช้สกัด เมื่อนำสารสกัดเปคตินจากเปลือกส้มโอไปวิเคราะห์ทางกายภาพและเคมี พบว่า เปคตินจากเปลือกส้มโอมีปริมาณโปรตีน (1.53%) สูงกว่าสารสกัดเปคตินทางการค้า (1.40%) เล็กน้อย เมื่อทำการวิเคราะห์ปริมาณและชนิดของน้ำตาล พบว่า สารสกัดเปคตินจากเปลือกส้มโอมีปริมาณอะราบิโนส (0.085 กรัมต่อลิตร) กาแลคโตส (0.090 กรัมต่อลิตร) สูงกว่าเปคตินทางการค้า แต่มีปริมาณแรมโนส (0.030 กรัมต่อลิตร) และ กลูโคส (0.102 กรัมต่อลิตร) ต่ำกว่าสารสกัดเปคตินทางการค้า (อะราบิโนส 0.059, กาแลคโตส 0.048, แรมโนส 0.032 และกลูโคส 0.9 กรัมต่อลิตร) นอกจากนี้สารสกัดเปคตินจากเปลือกส้มโอยังมีปริมาณเมทานอลอยู่ที่ 355.50 มิลลิกรัมต่อลิตร มีปริมาณความชื้นที่ต่ำกว่า อย่างไรก็ตามที่ความเข้มข้นเดียวกัน สารละลายเปคตินจากเปลือกส้มโอมีค่าความหนืดต่ำกว่าสารละลายเปคตินทางการค้า เมื่อทำการศึกษาลักษณะโครงสร้างภายนอกของผลึกเปคตินพบว่า ผลึกเปคตินจากเปลือกส้มโอมีความละเอียดมากกว่าผลึกเปคตินทางการค้า อีกทั้งสารสกัดเปคตินจากเปลือกส้มโอมีความบริสุทธิ์กว่า เปคตินทางการค้าเมื่อทำการทดสอบการดูดคลายความร้อนและวิเคราะห์หมู่ functional ด้วยเครื่อง FT-IR และจากการทดสอบคุณสมบัติในการยับยั้งการเจริญของเชื้อแบคทีเรีย 6 สายพันธุ์ พบว่า สารละลายเปคตินจากเปลือกส้มโอที่ความเข้มข้น 60 ppm มีฤทธิ์ในการยับยั้งการเจริญของเชื้อแบคทีเรียแกรมบวกสายพันธุ์ Bacillus subtilis และ แบคทีเรียแกรมลบสายพันธุ์ Serratia marcescens ได้ ในขณะที่สารละลายเปคตินทางการค้าจากพืชตระกูลส้มมีฤทธิ์ในการยับยั้งการเจริญของเชื้อแบคทีเรียแกรมลบสายพันธุ์ Klebsiella pneumoniae และ S. marcescense ได้ แต่ไม่มีฤทธิ์ในการยับยั้งการเจริญของเชื้อแบคทีเรียแกรมบวก ได้แก่ B. subtilis, Enterococcus faecalis และ Staphylococcus aureus จากนั้นได้ทำการศึกษาการทำคอมโปซิทระหว่างเปคตินกับไบโอพอลิเมอร์ ชนิดพอลิแลคติคแอซิด (PLA) พบว่า เปคตินมีความสามารถในการเพิ่มความสามารถต่อต้านแรงดึงและความยืดหยุ่นของวัสดุก่อนการเปลี่ยนสภาพได้ค่อนข้างดี แต่ทำให้เปอร์เซ็นต์การยึดตัวก่อนขาดลดลงเมื่อมีการเพิ่มปริมาณเปคติน ซึ่งจากการทดลองนี้สามารถที่จะนำข้อมูลไปศึกษาต่อหรือมีการพัฒนาคุณภาพของผลิตภัณฑ์เพื่อใช้เป็นฟิล์มสำหรับอุตสาหกรรมอาหารต่อไป คำสำคัญ : เปคติน, ไบโอพอลิเมอร์, คอมโปซิท

คำสำคัญ