รหสโครงการ SUT 3-305-49-24-06

รายงานการวจย

องคประกอบและคณสมบตของแปงลกเดอยเพอเปนสวนผสมอาหารเพอสขภาพ (Composition and Properties of Adlay Flour for Functional Food Ingredient)

ไดรบทนอดหนนการวจยจาก มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร

ผลงานวจยเปนความรบผดชอบของหวหนาโครงการวจยแตเพยงผเดยว

รหสโครงการ SUT 3-305-49-24-06

รายงานการวจย

องคประกอบและคณสมบตของแปงลกเดอยเพอเปนสวนผสมอาหารเพอสขภาพ (Composition and Properties of Adlay Flour for Functional Food Ingredient)

คณะผวจย

หวหนาโครงการ ผชวยศาสตราจารย ดร. สนนทา ทองทา

สาขาวชาเทคโนโลยอาหาร ส านกวชาเทคโนโลยการเกษตร

ไดรบทนอดหนนการวจยจากมหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร ปงบประมาณ 2549-2550 ผลงานวจยเปนความรบผดชอบของหวหนาโครงการวจยแตเพยงผเดยว

ตลาคม 2554

ก

กตตกรรมประกาศ

คณะผวจยขอขอบคณมหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร ทใหงบประมาณทนอดหนนวจยประจ าปงบประมาณ 2549-2550 ท าใหผลงานวจยโครงการนเกดขนได ขอขอบคณศนยเครองมอ มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร ส าหรบอาคาร สถานท และเครองมอในการวจย ขอขอบคณบรษท ซซพ นอรเทรท จ ากด ทใหความอนเคราะหลกเดอย และงานวจยนคงไมส าเรจหากขาดผชวยวจยเหลาน คอ นางสาวสภาพร อภรตนานสรณ และนางสาวจราภรณ ชยสรเจรญกล จงขอขอบคณมา ณ โอกาสน คณะผวจย

 

 

 

 

 

 

 

 

ข

บทคดยอ

การศกษาองคประกอบทางเคมลกเดอยพนธเปลอกขาวและเปลอกด า พบวา มปรมาณ

โปรตน ไขมน เถา ใยอาหาร และสตารช ในชวง 13.6 – 16.1, 5.2 – 5.6, 1.4 – 1.7, 14.7 – 17.4 และ 66.5 – 69.6% ตามล าดบ สตารชลกเดอยแสดงลกษณะโครงสรางผลกแบบ A เมอตรวจสอบดวย X-ray diffraction รปรางเมดสตารชเปนแบบกลม หลายเหลยม และมขนาดของอนภาคเฉลย 11.68-12.29 ไมครอน อะไมโลเพคตนของสตารชลกเดอยมขนาดเฉลยท degree of polymerization 20.78-21.01 ชวงอณหภมการเกดเจลาทไนเซชนของสตารชลกเดอยทศกษาดวย Differential Scanning Calorimetry มคา 67 - 81 องศาเซลเซยส การเกดรโทรเกรเดชนของสตารชใชระยะเวลา 39 วน ทอณหภม 4 องศาเซลเซยส คณสมบตการเกดเพสทวเคราะหดวย Rapid Visco Analyzer (RVA) พบวา สตารชลกเดอยพนธเปลอกขาวใหความหนดสงสดและคาเบรคดาวนสงกวาพนธเปลอกด า ก าลงการพองตวของสตารชลกเดอยพนธเปลอกด ามคาสงกวา แตคาการละลายของสตารชลกเดอยพนธเปลอกด ามคาต ากวาพนธเปลอกขาว

เมอน าแปงลกเดอยจากลกเดอยขดสทง 2 ชนดมาผานการกลนไหลกลบ (reflux) ของ เอทานอลทมความเขมขนรอยละ 70 แลวน ากากทไดน ามาสกดดวยน าทอณหภม 75 องศาเซลเซยส และสารละลายดางโซเดยมไฮดรอกไซดความเขมขน 0.5 โมลาร ตามล าดบ พบวา ไมพบ พอลแซกคาไรดทไมใชสตารช (non-starch polysaccharides) ในสวนทสกดโดยใชน า (water-extractable fraction) แตพบในสวนทสกดโดยใชสารละลายดาง สวนทสกดโดยใชดาง (alkali extracts) หรอสวนทสกดไมไดดวยน า (water-unextractable fraction) โดยสวนนมปรมาณโปรตนอยสงถง 38.4-47.8 % และมองคประกอบของกรดอะมโนทคลายคลงกน นอกจากนยงมปรมาณของเถาสง โดยพบวาสวนใหญเปนฟอสฟอรสและแคลเซยม มอโนแซกคาไรดทพบในสวนทสกดไมไดดวยน าจากลกเดอยพนธเปลอกขาวและพนธเปลอกด าประกอบดวยอะราบโนส 5.1 – 6.6% ไซโลส 4.1 -5.3% กลโคส 4.9 – 5.6 % และกรดยโรนก 1.7 – 2.1 % และพบวามกาแลกโตสและแมนโนสเพยงเลกนอย อะราบโนไซแลนจากลกเดอยพนธเปลอกขาวและเปลอกด ามน าหนกโมเลกลเฉลย (average molecular weight) 1,449,000 และ 741,000 ดาลตน และมคา polydispersity index (Pd) เทากบ 1.5 และ 2.6 ตามล าดบ น าหนกโมเลกลเฉลยของอะราบโนไซแลนเมอผานการใชเอนไซมโปรตเอสมคาลดลงเหลอ 244,000 ดาลตน (Pd 1.6) และ 369,000 ดาลตน (Pd 2.7) ตามล าดบ อตราสวนอะราบโนสตอไซโลสของลกเดอยพนธเปลอกขาวและเปลอกด ามคา 1.25 และ 1.27 ตามล าดบ แสดงวาอะราบโนไซแลนในเนอเมลดลกเดอยมกงกานสง การวเคราะหดวยวธ

 

 

 

 

 

 

 

 

ค

เมธลเลชนและนวเคลยรแมกเนตกเรโซแนนซ พบวา โครงสรางของอะราบโนไซแลนประกอบดวยสายหลกของไซแลน (xylan) ทเชอมตอกนดวยพนธะ β (1, 4) ของ ไซโลส โดยม α -L อะราบโนส 1 โมเลกล ตอเปนกงกานในปรมาณสง โดยสวนใหญเกาะอยทพนธะตรงต าแหนง O-3 และสวนหนงเกาะอยทพนธะตรงต าแหนง O-2 และ O-3 ของไซโลส

คณสมบตทางเคม และเคมกายภาพของแปงลกเดอยพนธเปลอกขาวทผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนไดศกษาทความชน 20, 35 และ 50% อณหภมบาเรลท 90, 120, 150 ºC และความเรวรอบสกรท 150 รอบตอนาท มผลท าใหดชนการดดซบน า ดชนการละลาย มคาเพมขน ในขณะทปรมาณ slowly digested strch คณสมบตการเกดเพสทวเคราะหดวย RVA มคาลดลง แตปรมาณ resistant starch ไมเปลยนแปลง เมอเทยบกบแปงลกเดอยทไมผานการแปรรป สวนโครงสรางกงผลกของแปงลกเดอยถกท าลายโดยกระบวนการเอกซทรชน ส าหรบ antioxidant properties นน ปรมาณสารประกอบฟนอลกทงหมดของแปงลกเดอยทผานการแปรรปมคาลดลง เมอเทยบกบแปงลกเดอยทไมผานการแปรรป แต DPPH radical scavenging activity และ reducing power ของแปงลกเดอยทผานการแปรรปมคาไมแตกตางจากแปงลกเดอยทไมผานการแปรรป (p>0.05) ปรมาณ coixenolide ของแปงลกเดอยทผานการแปรรปมคาเพมขน

 

 

 

 

 

 

 

 

ง

Abstract

The Chemical composition of adlay, white husk and black husk, was investigated. They contained 13.6-16.1% protein, 5.2-5.6% fat, 1.4-1.7% ash, 14.7-17.4% dietary fiber and 66.5-69.6% starch. Adlay starch exhibited an A-pattern crystalline structure as monitored by X-ray diffraction. The starch morphology was round and polygonal in shapes with average granular size of 11.68-12.29 micron. The average chain length of amylopectin was the degree of polymerization of 20.78-21.01. The gelatinization temperature of adlay starch monitored by differential scanning calorimetry showed a range of 67-81oC. The retrogradation of starch was observed after 39 days at 4oC. Pasting properties analyzed using a Rapid Visco Analyzer exhibited that the peak viscosity and breakdown of the white husk adlay higher than those of the black one. The swelling power of the black husk adlay was higher but the solubility was lower as compared with the white one. Adlay flour that prepared from both types of polished adlay was refluxed with 70% ethanol. The residual was extracted with water at 75oC and then with 0.5 M NaOH. Non-starch polysaccharides were not found in a water-extractable fraction but present in an alkali-extractable fraction. The alkali exract or water-unextractable fraction from both types of adlay contained 38.4-47.8% protein and they had a similar amino acid composition as well as high ash content, phosphorus and calcium. The monosaccharides of water-unextractable fraction from both adlays were 5.1-6.6% arabinose, 4.1-5.3% xylose and 4.9-5.6% glucose but galactose and mannose were found to be a small content. The arabinoxylans from the white and dark husk adlay showed an average molecular weight (MW) of 1,449,000 and 741,000 Da with a polydispersity index of 2.6 and 1.5 respectively. The average MW ofarabinoxylans reduced after treatment with protease to 244,000 Da (Pd 1.6) and 369,000 Da (Pd 2.7) respectively. The high arabinose/xylose ratio of 1.25 and 1.27 indicated that the arabinoxylans extracted from adlay endosperm had a highly branching staructure. With a combination of methylation and NMR analysis, the structural features were elucidated to be (1, 4)-linked β-D-xylan main chain with highly branched side chains, containing a single arabinose. The α-L arabinofuranosyl residues were attached mostly at O-3, followed by at both O-2 and O-3 of xylopyranosyl residues.

 

 

 

 

 

 

 

 

จ

The flour of white husk adlay was undergone an extrusion process at a moisture of 20, 30, and 50%, a barrel temperature of 90, 120, 150 °C and a screw speed of 150 rpm. The exruded adlay flour showed an increase in water adsoption index and water solubility index but a decrease in slowly digested starch and pasting profile of RVA. However, the resistant starch content did not changed as compared with the native adlay flour. The extrusion processing destroyed semi-crystalline structure of adlay starch. In terms of antioxidant properties, total phenolic content of the processed adlay flour was decreased when compared to the native flour. DPPH radical scavenging activity and reducing power between the processed Job’s tear flour and the native Job’s tear flour were not significantly different (p>0.05). The coixenolide content was found to be higer in the extruded flour.

 

 

 

 

 

 

 

 

ฉ

สารบญ

หนา กตตกรรมประกาศ………………………………………………………………………... ก บทคดยอ (ภาษาไทย) ……………………………………………………………………. ข บทคดยอ (ภาษาองกฤษ) ………………………………………………………………… ง สารบญ……………………………………………………………………….................... ฉ สารบญตาราง……………………………………………………………………….......... ญ สารบญภาพ………………………………………………………………………............. ฏ บทท 1 บทน า……………………………………………………………………….......... 1 1. ความส าคญและทมาของปญหาทท าการวจย………………………………….. 1 2. วตถประสงคของโครงการวจย………………………………………………... 2 3. วรรณกรรมและทบทวนเอกสารทเกยวของ………………………………….... 3 บทท 2 วธด าเนนการวจย………………………………………………………………… 15 1. วตถดบ………………………………………………………………………... 15 2. การเตรยมตวอยางและการวเคราะหองคประกอบทางเคมของแปงลกเดอย…... 15 2.1 การเตรยมตวอยาง………………………………………………….…. 15 2.2 การวเคราะหองคประกอบทางเคมของลกเดอย…………………….… 15 3. การสกดและคณสมบตของสตารชลกเดอย………………………………….… 15 3.1 การสกดสตารชลกเดอยจากแปงลกเดอย……………………………... 15 3.2 การวเคราะหคณสมบตทางเคมกายภาพของสตารชลกเดอย……….…. 16 3.2.1 ก าลงการพองตวและการละลาย………………………….….. 16 3.2.2 คณสมบตการเกดเพสท………………………………….…... 16 3.2.3 อณหภมการเกดเจลาตไนซของเมดแปง………………….….. 17 3.2.4 วเคราะหปรมาณผลกและลกษณะของผลกเมดแปง……….… 17 3.2.5 วเคราะหโครงสรางของเมดแปง……………………………... 18 3.2.6 การวเคราะหขนาดสายโซของอะไมโลเพคตน…………….… 18 4. การสกดและวเคราะหองคประกอบของ non-starch polysaccharide……….…. 19 4.1 การเตรยมตวอยาง………………………………………………….…. 19 4.2 การสกดพอลแซกคาไรดทไมใชสตารชจากลกเดอย……………….…. 19

 

 

 

 

 

 

 

 

ช

สารบญ (ตอ)

หนา 4.3 การวเคราะหองคประกอบทางเคมของ non-starch polysaccharide…... 21 4.3.1 วเคราะหปรมาณน าตาลทงหมด……………………………... 21 4.3.2 การวเคราะหกรดยโรนก (Uronic acid) และกรดอะมโน….… 21 4.3.3 วเคราะหชนดของมอโนแซกคาไรด……………………….… 21 4.3.4 วเคราะหชนดของแรธาต………………………………….…. 22 5. การวเคราะหการกระจายตวของโมเลกล (molecular distribution) และ

โครงสรางของสาร non-starch polysaccharide……………………….…... 22

5.1 การกระจายขนาดโมเลกล (Molecular size distribution)……………... 23 5.2 วเคราะหคา dn/dc…………………………………………………….. 23 5.3 วเคราะหคา Intrinsic viscosity……………………………………….. 23 5.4 การยอยดวยเอนไซม…………………………………………….……. 23 5.5 การวเคราะหทางเมทลเลชน (Methylation) และ GC-MS……….……. 23 5.6 การวเคราะหทาง NMR…………………………………………….…. 24 6. การแปรรปแปงลกเดอยดวยกระบวนการเอกซทรชน (Extrusion)……….…… 25 6.1 การเตรยมตวอยาง………………………………………………..…… 25 6.2 การผลตดวยกระบวนการเอกซทรชน (extrusion process)…….……… 25 6.3 การวเคราะหปรมาณ RDS, SDS และ RS…………………………….. 25 6.4 การวเคราะหระดบการเกดเจลาทไนเซชน………………………….… 26 6.5 การวเคราะหคณสมบตทางเคมกายภาพ………………………….…… 27 6.5.1 คณสมบตการเกดเพสท………………………………….…... 27 6.5.2 ดชนการดดซบน าและดชนการละลาย…………………….… 28 6.5.3 วเคราะหลกษณะโครงสรางผลก………………………….…. 29 6.6 การวเคราะห antioxidant properties…………………………………... 29 6.6.1 การเตรยมตวอยางส าหรบวเคราะห antioxidant properties….. 29 6.6.2 การวเคราะหปรมาณสารประกอบฟนอลกทงหมด………….. 29 6.6.3 การวเคราะห DPPH radical scavenging activity……………. 30 6.6.4 การวเคราะห reducing power………………………………... 30

 

 

 

 

 

 

 

 

ซ

สารบญ (ตอ)

หนา 6.7 การวเคราะหปรมาณ Coixenolide…………………………………..…. 31 6.8 การวเคราะหผลทางสถต………………………………………….….... 32 บทท 3 ผลการวเคราะหขอมลและการอภปรายผล……………………………………..…. 33 1. ผลการวเคราะหองคประกอบทางเคมของแปงลกเดอย………………….……... 33 2. ผลการวเคราะหคณสมบตของสตารชลกเดอย……………………………….… 34 2.1 ก าลงการพองตวและการละลาย……………………………………..… 34 2.2 คณสมบตการเกดเพสท……………………………………………..…. 38 2.3 ผลการวเคราะหรปแบบโครงสรางและปรมาณผลก……………..……. 39 2.4 คณสมบตการเกดเจลาทไนเซชน…………………………………..….. 40 2.5 คณสมบตการเกดรโทรเกรเดชน………………………………..……... 42 2.6 ลกษณะโครงสรางของเมดสตารช…………………………………..… 43 2.7 ขนาดของสายโซของอะไมโลเพคตน……………………………..…... 45 3. ผลการวเคราะหองคประกอบของสารสกดพอลแซกคาไรดทไมใชสตารชจาก

ลกเดอย…………………………………………………………………..….…. 46

4. ผลการวเคราะหการกระจายขนาดโมเลกล (molecular distribution) และ โครงสรางของสาร non-starch polysaccharide………………………..…..……..

49

4.1 การกระจายขนาดโมเลกลและคา Intrinsic viscosity ([η ])…………..... 49 4.2 ผลการวเคราะหโครงสรางของสาร non-starch polysaccharide……...… 56 4.2.1 การวเคราะหทางเมทลเลชน (Methylation analysis)……..….... 56 4.2.2 ผลการวเคราะห 1H NMR, 13C NMR และ 2D NMR………...... 57 5. ผลการแปรรปแปงลกเดอยดวยกระบวนการเอกซทรชน (Extrusion)…….……. 66 5.1 ผลของกระบวนการเอกซทรชนตอระดบการเกดเจลาทไนเซชน….…... 66 5.2 ผลของกระบวนการเอกซทรชนตอชนดของสตารชตามอตราการยอย

ดวยเอนไซม………………………………………………………..….. 69

5.3 ผลการวเคราะหคณสมบตทางเคมกายภาพ…………………………..... 72 5.3.1 ผลของกระบวนการเอกซทรชนตอคณสมบตการเกดเพสท..… 72

 

 

 

 

 

 

 

 

ฌ

สารบญ (ตอ)

หนา 5.3.2 ผลของกระบวนการเอกซทรชนตอดชนการดดซบน าและ

ดชนการละลาย……………………………………………..… 77

5.3.3 ผลของกระบวนการเอกซทรชนตอลกษณะโครงสรางผลก..… 82 5.4 ผลของกระบวนการเอกซทรชนตอ antioxidant properties…………….. 84 5.4.1 ผลของกระบวนการเอกซทรชนตอปรมาณสารประกอบ

ฟนอลกทงหมด……………………………………………..… 84

5.4.2 ผลของกระบวนการเอกซทรชนตอ DPPH radical scavenging activity……………………………………………………..…..

86

5.4.3 ผลของกระบวนการเอกซทรชนตอ reducing power………..... 88 5.5 ผลของกระบวนการเอกซทรชนตอปรมาณ coixenolide……………..... 90 บทท 4 บทสรป…………………………………………………………………………..... 92 บรรณานกรม……………………………………………………………………………….. 94 ภาคผนวก………………………………………………………………………………..… 108 ประวตผวจย………………………………………………………………………..……… 111

 

 

 

 

 

 

 

 

ญ

สารบญตาราง ตารางท หนา

1 องคประกอบทางเคมของแปงลกเดอยเตมเมลดในพนธขาวและพนธด า…........ 33 2 คณสมบตการเกดเพสทของสตารชลกเดอยพนธขาวและพนธด า…………….…. 39 3 ปรมาณผลกของสตารชลกเดอยพนธขาวและพนธด า……………………….…... 40 4 คณสมบตการเกดเจลาทไนเซชนของสตารชลกเดอยพนธขาวและด า……….….. 41 5 คณสมบตการเกดรโทรเกรเดชนของสตารชลกเดอยพนธขาวและด า

หลงจากเกบทอณหภม 4 องศาเซลเซยส เปนระยะเวลา 39 วน…………….…….. 43

6 ขนาดอนภาคของเมดสตารชลกเดอยพนธขาวและพนธด า……………….……... 44 7 การกระจายของขนาดของสายโซอะไมโลเพคตนของสตารชลกเดอยพนธขาว

และพนธด า………………………………………………………………….…... 45

8 องคประกอบทางเคมของสวนทสกดไมไดดวยน าจากลกเดอย (น าหนกแหง)….. 47 9 คาเฉลยน าหนกโมเลกล (MW), radius of gyration (Rg), การกระจายโมเลกล

(Pd), และ intrinsic viscosity [η ] ของสวนทสกดไมไดดวยน า วดโดย HPSEC... 53

10 มอนอแซกคาไรดและองคประกอบทางเคมของสวนทสกดไมไดดวยน า กอนและหลงยอยดวยเอนไซม………………………………...…………….……

53

11 Intrinsic viscosity ([ η ]) ของสวนทสกดไมไดดวยน า วดโดย HPSEC and Capillary viscometer………………………………………………………….….

55

12 การวเคราะหทางเมททลเลชนและรปแบบพนธะของอะราบโนไซแลนทสกด ไมไดดวยน าจากลกเดอย…………………………………………………….……

56

13 Chemical shift ( δ ) ของสเปกตรม 1H NMR และ 13C NMR ของ อะราบโนไซแลนทสกดไมไดดวยน าจากลกเดอย และสเปกตรม TOCSY, HMQC, COSY, และ HMBC……………………………………………….……

64

14 ระดบการเกดเจลาทไนเซชนของแปงลกเดอยทผานกระบวนการเอกซทรชน ทสภาวะการทดลองตางๆ………………………………………………………...

67

15 สภาวะตาง ๆ ของกระบวนการเอกซทรชนตอชนดของสตารชตามอตรา การยอยดวยเอนไซม……………………………………………………………..

70

16 ผลของกระบวนการเอกซทรชนตอดชนการดดซบน าและดชนการละลาย……... 78

 

 

 

 

 

 

 

 

ฎ

สารบญตาราง (ตอ) ตารางท หนา

17 ปรมาณผลกของแปงลกเดอยทผานและไมผานการแปรรปดวยกระบวนการ เอกซทรชน…………………………………………………………………….…

83

18 ปรมาณ coixenolide ของแปงลกเดอยและเอกซทรเดตจากแปงลกเดอย หลงผานการ แปรรปกระบวนการเอกซทรชนทสภาวะการทดลองทความชน 50% อณหภม บาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) และทความชน 20% อณหภมบาเรลระดบสง (150 องศาเซลเซยส)……………………………………………………………....

90

1ข รปแบบการจดเรยงสกร (เรมจากสวนทปอนวตถดบถงหนาแปลน)…………….. 111 2ข รปแบบของอณหภมในแตละชวงบาเรลทอณหภมผลตภณฑเอกซทรเดตตางๆ.... 111 1ค คณสมบตการเกดเพสทของแปงลกเดอยทผานการแปรรปดวยกระบวนการ

เอกซทรชน…………………………………………………………………….…. 112

1ง การวเคราะหความแปรปรวน (analysis of variance) ของความชนและ อณหภมบาเรลของกระบวน การเอกซทรชนตอระดบการเกดเจลาทไนเซชน…

113

2ง การวเคราะหความแปรปรวนของความชนและอณหภมบาเรลของกระบวนการ เอกซทรชนตอปรมาณแปงทยอยไดเรว………………………………………….

113

3ง การวเคราะหความแปรปรวนของความชนและอณหภมบาเรลของกระบวนการ เอกซทรชนตอปรมาณแปงทยอยไดชา……………………………………………

114

4ง การวเคราะหความแปรปรวนของความชนและอณหภมบาเรลของกระบวนการ เอกซทรชนตอปรมาณแปงทนยอยตอเอนไซม……………………………………

114

5ง การวเคราะหความแปรปรวนของความชนและอณหภมบาเรลของกระบวนการเอกซทรชนตอดชนการดดซบน า…………………………………………………

115

6ง การวเคราะหความแปรปรวนของความชนและอณหภมบาเรลของกระบวนการเอกซทรชนตอดชนการละลาย…………………………………………………..

115

7ง สหสมพนธ (correlation) ของกระบวนการเอกซทรชน………………………….. 116

 

 

 

 

 

 

 

 

ฏ

สารบญภาพ

ภาพท หนา 1 กระบวนการสกดพอลแซกคาไรดทไมใชสตารชจากลกเดอย…………………... 20 2 ก าลงการพองตวของสตารชลกเดอยพนธขาวและพนธด า……………………… 35 3 คาการละลายของสตารชลกเดอยพนธขาวและพนธด า…………………………. 36 4 ลกษณะรปแบบโครงสรางผลกของลกเดอยและขาว………………………….… 40 5 ลกษณะโครงสรางภายในเมดสตารชลกเดอยพนธขาว (a) และพนธด า (b)

ภายใตกลอง SEM…………………………………………………………….…. 44

6 การกระจายของขนาดอนภาคของเมดสตารชลกเดอยพนธขาว (a) และพนธด า (b)……………………………………………………………….….

45

7 การกระจายของขนาดของสายโซอะไมโลเพคตนของสตารชลกเดอยพนธขาวและด า…………………………………………………………………………...

46

8 Elution profile ของสวนทสกดไมไดดวยน าของลกเดอยพนธด า วดจากเครองตรวจวด 3 ชนด…………………………………………………………………..

51

9 Elution profile ของสวนทสกดไมไดดวยน าของลกเดอยพนธขาว วดจากเครองตรวจวด 3 ชนด……………………………………………………………….….

52

10 Elution profile ของสวนทสกดไมไดดวยน าจากลกเดอยพนธด า วดจากเครองตรวจวด 3 ชนด……………………………………………………………….….

54

11 Elution profile ของสวนทสกดไมไดดวยน าจากลกเดอยพนธข วดจากเครองตรวจวด 3 ชนด…………………………………………………………………..

54

12 สเปกตรม 1H NMR ของอะราบโนไซแลนทสกดไมไดดวยน าเทยบกบ TMS….. 59 13 สเปกตรม 13C NMR ของอะราบโนไซแลนทสกดไมไดดวยน าเทยบกบ TMS…. 59 14 โครงสรางของอะราบโนไซแลนทสกดไมไดดวยน าจากลกเดอย…………….…. 61 15 1H/13C HMQC correlation ของอะราบโนไซแลนทสกดไมไดดวยน า………….. 62 16 1H/1H NMR COSY ของอะราบโนไซแลนทสกดไมไดดวยน า…………………. 62 17 1H/1H NMR TOCSY ของอะราบโนไซแลนทสกดไมไดดวยน า……………….. 63 18 1H/13C HMBC correlation ของอะราบโนไซแลนทสกดไมไดดวยน า…………... 64 19 ผลของความชนและอณหภมบาเรลตอระดบการเกดเจลาทไนเซชน………….… 68

 

 

 

 

 

 

 

 

ฐ

สารบญภาพ (ตอ) ภาพท หนา

20 ผลของอณหภมบาเรลตอคณสมบตการเกดเพสทของแปงลกเดอยทผานกระบวนการ เอกซทรชน………………………………………………………………….…….

73

21 ผลความชนของวตถดบตอคณสมบตการเกดเพสทของแปงลกเดอยทผานกระบวนการ เอกซทรชน…………………………………………………………………….….

75

22 ผลของความชนและอณหภมบาเรลตอดชนการดดซบน า………………….……. 79 23 ลกษณะโครงสรางผลกของแปงลกเดอยทผานและไมผานการแปรรปดวยกระบวนการ

เอกซทรชน………………………………………………………………………. 82

24 ปรมาณสารประกอบฟนอลกทงหมดของ methanolic extracts ของแปงลกเดอย และเอกซทรเดตจากแปงลกเดอยหลงผานการแปรรปกระบวนการเอกซทรชนทสภาวะการทดลองทความชน 50% อณหภมบาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) และทความชน 20% อณหภมบาเรลระดบสง (150 องศาเซลเซยส)……………...

85

25 DPPH radical scavenging activity ของ methanolic extracts ของแปงลกเดอยและ เอกซทรเดตจากแปงลกเดอยหลงผานการแปรรปกระบวนการเอกซทรชน ท สภาวะการทดลองทความชน 50% อณหภมบาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) และทความชน 20% อณหภมบาเรลระดบสง (150 องศาเซลเซยส)……………...

87

26 reducing power ของ methanolic extracts (20 มลลกรมตอมลลลตร) ของแปง ลกเดอยและเอกซทรเดตจากแปงลกเดอย หลงผานการแปรรปกระบวนการ เอกซทรชนทสภาวะการทดลองทความชน 50% อณหภมบาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) และทความชน 20% อณหภมบาเรลระดบสง (150 องศาเซลเซยส)…………………………………………………………………….…..

89

 

 

 

 

 

 

 

 

1

บทท 1 บทน า

1. ความส าคญและทมาของปญหาทท าการวจย

ลกเดอยเปนพชในวงศหญา (Gramineae) มชอทางวทยาศาสตรวา Coix lachrymal-jobi L. (Chang et al., 2003; W.Chiang, Cheng et al., 2000; Li and Cork, 1999) ชอในภาษาองกฤษทรจกทวไป คอ coix, Job’s tears หรอ adlay เปนพชทมการเพาะปลกในประเทศแถบเอเชยหลายประเทศ ไดแก ประเทศฟลปปนส พมา ศรลงกา รวมทงประเทศไทย (Duke, 1983; D.A. Bender and A.E. Bender, 1999) ทางภาคเหนอและภาคตะวนออกเฉยงเหนอ โดยนยมปลกเดอยขาวเหนยวมากกวาเดอยขาวเจาเพราะแปง มความเหนยวนม และมกลนหอมมากกวา (จกรพรรด วนสแซง, 2546) ลกเดอยเปนพชเศรษฐกจทมการเพาะปลกมากในพนท จ. เลย และพนทในจงหวดใกลเคยง ไดแก จ.ชยภม อดรธาน เพชรบรณ และหนองคาย มการปลกในชวงเดอนเมษายน-สงหาคม และเกบเกยวชวงเดอนธนวาคม-มนาคม ของปถดไป ผลผลตทไดจะสงออกตางประเทศเปนหลก ประเทศทส าคญทรบซอไดแกประเทศญปน และเกาหล การจ าหนายเพอบรโภคในประเทศ ยงมนอยเมอเทยบกบการสงออก (กระทรวงพาณชย, 2546)

เมลดเดอยมรปรางกลม มเสนผานศนยกลางประมาณ 5 มม. มเปลอกแขงมนวาวตงแต สน าตาลด าไปจนถงเทาด า (Li and Cork, 1999) ลกเดอยทบรโภคทวไปจะจ าหนายในรปของเมลดทผานการกะเทาะเปลอกและขดสแลว ประกอบดวยสารอาหารตางๆ ไดแก โปรตน 15% ไขมน 6% เถา 1.6% ไฟเบอร 0.24% คารโบไฮเดรต 68% สตารช 57% และอะไมโลส 11% (ทศนย พรกจประสาน, 2530) ซงนอกจากบรโภคเปนอาหารแลว ยงนยมบรโภคเปนอาหารเสรมสขภาพ อกดวย เนองจากพบวาลกเดอยมคณสมบตทางยา แมวายงมขอมลไมชดเจนนก แตเชอกนวา การบรโภคลกเดอยจะท าให กระเพาะอาหารและล าไสแขงแรง แกบวมน า ปวดขอเรอรง บ ารงมามและปอด แกสตรตกขาวมากกวาปกต แกหด และท าใหผวพรรณสดใส (จกรพรรด วนสแซง, 2546) นอกจากนมการศกษาพบวาลกเดอยมคณสมบตตานการเจรญของเนองอก (antitumor) และตานการเกดภมแพ (anti-allergic) (Numata et al., 1994; Kou et al., 2001) Chang et.al (2003) พบวาสารสกดจากลกเดอยโดยใชเมทานอล (methanol) มคณสมบตตานการแบงตวอยางรวดเรวของเซลลทผดปกต (antiproliferative) และตานการเจรญของเนองอก และมคณสมบตตานการเกดภมแพ อกดวย (Hsu et al., 2003) ลกเดอยยงมคณสมบตเปนสารพรไบโอตก (prebiotic) สามารถเพมปรมาณกรดไขมนสายสน (short chain fatty acid) ขนไดในล าไสใหญ (Chiang et al., 2000) นอกจากนยงชวยลดปรมาณของไขมนและคอเลสเตอรอลในเลอดไดอกดวย (Tsai et al., 1998;

 

 

 

 

 

 

 

 

2

Kim et al., 2004) มรายงานวาสาร coixenolide ทพบในลกเดอย (Ukita and Tanimura, 1961) และสารสกดจากอะซโตน (Numata et al., 1994) มคณสมบตตานการเจรญเตบโตของเนองอก สาร benzoxazinone มคณสมบตตานการไหมของเซลล (anti-inflammatory) (Nagoa et al., 1985) สาร coixan สามารถลดปรมาณน าตาลในเลอด (hypoglycemic) (Takahashi et al., 1986) สารพวก neutral lipid ทสกดจากสวนเอนโดสเปรม (endosperm) ของลกเดอย ยงมฤทธเปนสารตานการเกดมะเรงดวย (Gibbs, 1998; Ho, 2003)

จากรายงานทกลาวมา จะเหนวายงขาดขอมลพนฐานจ าเปนทเกยวของกบสารอาหารกลม คารโบโฮเดรต ซงเปนองคประกอบสวนใหญของเมลดลกเดอย การรายงานเพยงปรมาณสตารชเทาน น ย งมสวนหนงทไมสามารถบอกไดวา เปนสารชนดใดในกลมคารโบไฮเดรต ซงคารโบไฮเดรตทอยในกลมคารโบโฮเดรตทไมสามารถยอยไดโดยเอนไซมในรางกาย (non-digestible carbohydrate) จดเปนคารโบไฮเดรตทมประโยชนตอสขภาพ กลมดงกลาวไดแก non-starch polysaccharide (dietary fiber), resistant starch และ non-digestible oligosaccharide คารโบไฮเดรตเหลานจะเคลอนทผานไปยงล าไสใหญ และสวนใหญจะถกยอยโดยจลนทรยในล าไสใหญใหกรดไขมนสารสนทมประโยชนตอการปองกนการเกดโรคมะเรงในล าไส (Roland, 2001) นอกจากน non-starch polysaccharide บางชนด ยงมบทบาทส าคญตอการลดคอเลสเตอรอลในเลอดไดดวย (Fulgoni, 2001) ซงคารโบโฮเดรตกลมนอาจมบทบาททส าคญตอคณสมบตทางยา ทพบในลกเดอย หรอ resistant starch อาจเปนสตารชกลมหนงทมในลกเดอย สารกลม คารโบไฮเดรตในเมลดลกเดอยเหลานเปนองคประกอบสวนใหญของเมลด มผลเกยวของกบการน าเมลดลกเดอยไปบรโภคหรอแปรรปตอไป ดงนน การศกษาถงชนดและคณสมบตบางประการของ non-starch polysaccharide และการศกษาถงคณสมบตของสตารชในลกเดอยและ resistant starch จงเปนสงทนาสนใจและจ าเปน จะท าใหทราบและเขาใจถงประโยชนทางสขภาพของลกเดอยไดชดเจนขน และเปนประโยชนในการพฒนาผลตภณฑอาหารเพอสขภาพจากลกเดอย และการน าลกเดอยไปเปนสวนผสมของอาหารเพอสขภาพ 2. วตถประสงคของโครงการวจย

2.1 เพอศกษาและตรวจสอบองคประกอบและสมบตของลกเดอย 2 พนธ 2.2 เพอวเคราะหโครงสราง ตรวจสอบสมบตทางกายภาพ เคม และเชงหนาทของพอล

แซกคาไรดทไมใชสตารช(non-starch polysaccharides) ของลกเดอย 2.3 เพอศกษาผลของการแปรรปแปงลกเดอยดวยกระบวนการเอกซทรชนตอสมบตทาง

กายภาพและเคมของแปงลกเดอย

 

 

 

 

 

 

 

 

3

3. วรรณกรรมและทบทวนเอกสารทเกยวของ (Reviewed literature) 3.1 ความรทวไปเกยวกบลกเดอย (Coix lachrymal-jobi L.)

ลกเดอยเปนธญพชชนดหนงในวงศ (family) Gramineae ตระกล (tribe) Andropogoneae สกล (genus) Coix มชอทางวทยาศาสตรวา Coix lachryma-jobi L. var. mayeun. Stapf. และชอสามญวา Job’s tears, coix, adlay, Chinese pearl barley และ hatomogi ซงการเรยกทแตกตางกนขนอยกบ แตละประเทศ (Tseng, Yang, Chang, Lee และ Mau, 2005) เปนพชทใหผลตปละครง มความสงประมาณ 1-3 ม. มหลายสายพนธตามขนาดและโครงสรางของเมลด เพาะปลกในแถบเอเชยและแอฟรกา (D.A.Bender and A.E.Bender, 1999) รวมทงในแถบอเมรกาเหนอ (Encyclopedia Britannica, 1997). มเปลอกแขงรปรางกลมขนาด 0.5-0.8 มม. เปลอกหมมสเทา และอาจมสงา น าตาลและด า (Purseglove, 1972) เมลดลกเดอยม 2 ชนดดวยกนคอ เมลดเปลอกออนทเพาะปลกเพอบรโภคและเมลดเปลอกแขงใชท าเครองประดบและลกประค า (Arora, 1977) ลกเดอยทนยมปลกกนทวไปในทางการคาคอ ลกเดอยพนธ C. lacryma-jobi L var. ma-yuen สามารถแบงออกเปน 2 ลกษณะตามเมลด ล าตน และชนดของสตารช ภายในเมลดคอ ลกเดอยขาวเหนยว (glutinous type) และลกเดอยขาวเจา (non-glutinous type) (Vacharotayan, Jan-orn, Cheaorn, Tiatarn and Kingkaew, 1982 อางถงใน ทศนย พรกจประสาน, 2530) เดอยขาวเหนยวเปนเดอยทตลาดในประเทศและตางประเทศมความตองการมากกวาเดอยขาวเจา เนองจากแปงมความนม เหนยว และมกลนหอมมากกวา เปนพชเศรษฐกจทมการเพาะปลกมากในพนท จ. เลย และพนทในจงหวดใกลเคยง ไดแก จ. ชยภม อดรธาน เพชรบรณ และหนองคาย มการปลกในชวงเดอนเมษายน-สงหาคม และเกบเกยวชวงเดอนธนวาคม-มนาคม ของปถดไป ผลผลตทไดจะสงออกตางประเทศเปนหลก ประเทศทส าคญทรบซอไดแกประเทศญปน และเกาหล การจ าหนายเพอบรโภคในประเทศยงมนอยเมอเทยบกบการสงออก (กระทรวงพาณชย, 2546) เมลดเดอยทผานการกะเทาะเปลอกและขดสมชอสามญทรจกในประเทศฟลปปนสวา “adlay” สวนในประเทศจนเรยกวา “ma yuen” เมลดทผานการขดสนน ามาบรโภคเปนอาหารเชนเดยวกบเมลดธญชาตทวไป และสามารถน ามาแปรรปเปนแปงได (Purseglove, 1972) องคประกอบใน 100 กรม มพลงงาน 380 แคลอร น า 11.2 กรม โปรตน 15.4 กรม ไขมน 6.2 กรมคารโบไฮเดรต 65.5 กรม ไฟเบอร 0.8 กรม เถา 1.5 กรม แคลเซยม 25 มลลกรม โปแตสเซยม 435 มลลกรม เหลก 5 มลลกรม ไทอะมน 0.28 มลลกรม ไรโบฟลาวน 0.19 มลลกรม และไนอะซน 4.3 มลลกรม (Duke, 1983) ศรพร จนทนา (2529) รายงานวา เดอยขาวเหนยวประกอบดวยความชน 10.83 กรม โปรตน 13.05 กรม ไขมน 5.45 กรม คารโบไฮเดรต 68.60 กรม และ เถา 1.3 กรม ชนด

 

 

 

 

 

 

 

 

4

ของโปรตนทพบมากทสดในลกเดอยคอ โคอซน (coixin) ซงเปนโปรตนโปรลามนชนดหนง มกรดอะมโนโปรลนและลวซนในปรมาณสงแตมไลซนในปรมาณต า นอกจากนยงมโปรตนอลบมนและกลบลน และอนพนธโปรตนอน ๆ อก (Ottoboni, Leite, Targon, Crozier and Arruda, 1990) จากการรายงานการวจยของนกวทยาศาสตรการแพทย พบวา ลกเดอยมสารส าคญหลายชนดซงออกฤทธทางยาตอรางกาย ตวอยางเชน Ukita and Tanimura (1961) พบวาสาร coixenolide เปนสารทสามารถตานการเจรญของเนองอกได มการศกษาพบวาสารสกดจากอะซโตนทประกอบดวยสวนทเปนกรด (acidic fraction) มคณสมบตเปนสารตานการเกดเนองอกเมอทดสอบในสงมชวต (vivo test) สวนทเปนกรดนประกอบดวยกรดไขมน 4 ชนด คอกรดพาลมตก สเตอรก โอลอก และลโนลนก Nagoa et al., (1985) รายงานวาสาร benzoxazinone ทสกดไดจากเมลดเดอยมความสามารถในการตานการไหมของเซลล Takahashi et al. (1986) พบวาสารสกด coixan A B และ C ในเมลดสามารถลดระดบน าตาลในเลอดได Hsu et al. (2003) พบวาสารสกดจากเมทานอลสามารถลดสารตาน OVA IgE (anti-OVA IgE) ซงมประโยชนตอการรกษาโรคภมแพ สารสกด ลกเดอยโดยใชเมทานอล นอกจากจะมประโยชนตอการรกษาโรคภมแพแลว ยงมคณสมบตตานการแบงตวอยางรวดเรวของเซลลมะเรง และตานการเจรญของเนองอกในสตวทดลองไดอกดวย (Chang et al., 2003; Hung and Chang, 2003) ในประเทศจนมการใชสารสกดไขมน (neutral lipid) โดยตงชอวา “kanglaite” เปนไขมนทไดจากสวนของเอนโดสเปรมของเมลดเดอยน ามารกษาผปวยจ านวน 270,000 คน พบวานอกจากมผลในการตานการเจรญของเซลลมะเรงและฆาเซลลมะเรงแลว ยงกระตนการสรางภมในการก าจดเซลลมะเรง ลดความเจบปวด และปองกนการสญเสยน าหนกไดดวย อยางไรกตามกลไกหนาทการท างานของ kanglaite ในการรกษายงไมเปนทแนชดนก ลกเดอยเปนธญพชทสามารถน ามาบรโภคไดทงในรปอาหาร และเปนยาในการบ ารงสขภาพเนองจากลกเดอยเปนธญพชทมคณคาทางดานโภชนาการสง จากความเชอของชาวจนและญปนตงแตสมยโบราณกาลทกลาวไววา ลกเดอยเปนอาหารเพอบ ารงสขภาพ ส าหรบในประเทศญปนมการน าลกเดอยท าเปนเครองดมประเภทขาวหมกและใหชอวา dzu น ามาท าเปนยาตม เปนโจก ชาส าหรบชงดมและใชเปนวตถดบเพอหมกส าหรบท าเปนเครองดมแอลกอฮอล โดยพบวาในประเทศญปนมแนวโนมของการน าลกเดอยมาผลตเปนอาหารประเภทอาหารเพอสขภาพมากขน เนองจากเปนธญพชทมอลบมนและไขมนเปนองคประกอบในปรมาณทสง นอกจากนยงมการน าลกเดอยมาผลตเปนมโซ ซอว แครกเกอร ขนมปง บสกต และอน ๆ อกมากมาย และในประเทศจนกมการน ามาผลตเปนอาหารเพอสขภาพเชนเดยวกบประเทศญปน (ศรพร จนทนา, 2529) นอกเหนอจากประเทศจนและญปนแลวในประเทศศรลงกากมการน าลกเดอยมาใชเปนอาหารหลกแทนอาหารประเภทขาว (ทศนย พรกจประสาน และอรอรนงค นยวกล, 2531) จากความนยมในการน าลกเดอยมาใช จงไดม

 

 

 

 

 

 

 

 

5

การศกษาเกยวกบองคประกอบทางเคมและคณสมบตทางกายภาพบางประการ ในการศกษาของศรพร จนทนา (2529) ไดศกษาเกยวกบองคประกอบทางเคมของแปงลกเดอยเพอน ามาผลตเปนขนมจน พบวา แปงลกเดอย (flour) ประกอบดวยปรมาณโปรตน 13.05% ไขมน 5.45% คารโบไฮเดรต 68.60% ไฟเบอร 0.36% และเถา 1.3% และการศกษาของทศนย พรกจประสาน (2530) ซงท าการศกษาองคประกอบทางเคมและคณสมบตทางกายภาพบางประการของแปงและสตารช ลกเดอยพนธผสมทมขายในทองตลาด พบวา ในแปงลกเดอยมปรมาณโปรตน 14 -16% ไขมน 5-6% เถา 1-2% เยอใย 0.2-0.3% คารโบไฮเดรต 77-78% และสตารช 56-57% สวนสตารชลกเดอยมปรมาณโปรตน 2.79% ไขมน 0.78% เถา 0.29% อะไมโลส 10.85% และอะไมโลเพคตน 89.15% ส าหรบการวเคราะหคณสมบตทางกายภาพของแปงและสตารชลกเดอย พบวา ความสามารถในการอมน าและการละลายของแปงมคาสงกวาสตารชลกเดอย แตสตารชมคาก าลงการพองตว ชวงอณหภมในการเกดเจลาตไนเซชนและความหนดสงกวาในแปงลกเดอย และการศกษาของ Li และ Corke (1999) เพอเปรยบเทยบคณสมบตทางเคมกายภาพระหวางสตารชลกเดอยพนธขาวเหนยวและพนธขาวเจา 8 พนธ พบวา ปรมาณอะไมโลสของพนธขาวเจาอยในชวง 15.9-25.8% และพนธขาวเหนยวอยในชวง 0.7-1.1% ก าลงการพองตว (swelling power) และการละลาย (solubility) ของพนธขาวเจามคาต ากวาพนธขาวเหนยว คณสมบตทางความรอน (thermal properties) ซงวดคาตาง ๆ ดวย Differential Scanning Calorimetry (DSC) พบวา คาตาง ๆ คอ peak temperature (Tp), onset temperature (To), completion temperature (Tc), gelatinization range (Tr) และคา Enthalpy (ΔH) ในพนธขาวเจามคาใกลเคยงกบพนธขาวเหนยว สวนคณสมบตการเกดเพสท (pasting properties) นนคาความหนดสงสด (peak viscosity) ของพนธขาวเจาและขาวเหนยวมคาใกลเคยงกน สวน hot paste viscosity, cold paste viscosity และคาเซตแบค (set back) ของพนธขาวเจามคาสงกวาพนธขาวเหนยว แตมคาเบรคดาวน (breakdown) ต ากวาพนธขาวเหนยว และคณสมบตทางดานเนอสมผสของเจล (gel textural properties) ซงจะท าการวดคา hardness และคา adhesiveness พบวา ในพนธขาวเจามคา hardness สงกวา แตมคา adhesiveness ต ากวาพนธขาวเหนยว 3.2 ความรทวไปเกยวกบแปง

สตารช จดเปนคารโบไฮเดรตประเภทพอลแซกคาไรด ทพบมากทสดในเอนโดสเปรมของธญพชประมาณรอยละ 90 โดยโมเลกลของสตารชรวมตวกนเปนเมดสตารช (starch granule) ซงมขนาดและรปรางแตกตางกนขนอยกบชนดของธญพช เชน ขาว มขนาดของเมดสตารชประมาณ 3-5 ไมครอนและมรปรางลกษณะเปนเหลยมหลายเหลยม ขาวโพดมขนาดของเมดสตารชประมาณ 5-25 ไมครอนและมรปรางลกษณะกลม แบน มหลายเหลยม หรอในมนฝรง จะมขนาดของเมดสตารช

 

 

 

 

 

 

 

 

6

ประมาณ 15-121 ไมครอนและมรปรางลกษณะกลม รปไขมลกษณะคลายเปลอกหอย เปนตน (กลาณรงค ศรรอต และเกอกล ปยะจอมขวญ, 2546) โครงสรางทางเคมของสตารชประกอบดวยน าตาลกลโคสตอกนเปนสายยาวขนาดใหญ ซงโดยสวนใหญโครงสรางของสตารชประกอบดวยโมเลกล 2 ชนดเปนหลก คอ อะไมโลส และอะไมโลเพคตน

อะไมโลส เปนพอลเมอรสายตรง ประกอบดวยโมเลกลกลโคสเชอมตอกนดวยพนธะ α-1,4-glycosidic linkage สวนอะไมโลเพคตนเปนพอลเมอรของกลโคสทมลกษณะเปนกงกาน ประกอบดวยพอลเมอรของกลโคสสายตรงขนาดส นทมน าตาลกลโคสประมาณ 10-60 หนวย (degree of polymerization, DP = 10-60) เชอมตอกนดวยพนธะ α-1,4-glycosidic linkage และมสวนเชอมตอกนเปนกงกานดวยพนธะ α-1,6 glycosidic linkage ซงมปรมาณ 5% ของปรมาณ glycosidic bond ทงหมด (กลาณรงค ศรรอต และเกอกล ปยะจอมขวญ, 2546) จากการศกษาพบวา มการคดคนแบบจ าลองของอะไมโลเพคตนไวมากมายนบตงแตป 1937 แตในปจจบนแบบจ าลองทไดรบการยอมรบ คอ แบบจ าลองของ Hizukuri (1986) แสดงแบบจ าลองลกษณะโครงสรางของ อะไมโลเพคตน ซงโครงสรางแบบกงของอะไมโลเพคตนประกอบดวยสายโซ (chain) 3 ชนด คอ สาย A (A-chain) เชอมตอกบสายอนทต าแหนงเดยวไมมกงเชอมตอออกจากสายชนดน (unbranched structure) สาย B (B-chain) มโครงสรางแบบกงเชอมตอกบสายอน ๆ อก 2 สายหรอมากกวา สดทาย สาย C (C-chain) ส าหรบสายนจดเปนสายแกนหลก ซงประกอบดวยหมรดวซง 1 หม โดยโมเลกล อะไมโลเพกตนแตละโมเลกล ประกอบดวยสาย C หนงสายเทานน

สตารชสามารถแบงตามอตราการยอยของสตารช (rate of digestion) อตราการปลดปลอยกลโคส (rate of glucose release) และการดดซมภายในทางเดนอาหารออกเปน 3 ประเภทหลก คอ แปงทยอยไดเรว (rapidly digest starch) แปงทยอยไดชา (slowly digested starch) และแปงทนยอยตอเอนไซม (resistant starch) (Englyst, Kingman และ Cummings, 1992; Zhang, Ao, และ Hamaker, 2006; Zhang, Ao, และ Hamaker, 2008) โดยปรมาณของ RDS และ SDS ในผลตภณฑอาหารสามารถน ามาใชในการท านายคา glycemic index (GI) ในผลตภณฑอาหารทมองคประกอบหลกเปนแปงหรอสตารชทไดจากธญพช ซงคา GI เปนคาทบงบอกถงระดบการเพมขนในเลอดหลงรบประทานอาหารเทยบกบสารมาตรฐานกลโคส (Zhang, Ao, และ Hamaker, 2006)

3.2.1 แปงยอยไดเรว แปงยอยไดเรว (rapidly digested starch, RDS) หมายถง แปงทมอตราการยอยของสตารชและการปลดปลอยกลโคสมอตราการยอยและปลดปลอยกลโคสทเรว ท าใหระดบกลโคสในเลอดเพมขนอยางรวดเรว ส าหรบอาหารประเภทนจะอยในกลมอาหารทผานการปรงสกใหม

 

 

 

 

 

 

 

 

7

3.2.2 แปงทสามารถยอยไดชา แปงทสามารถยอยไดชา (slowly digested starch, SDS)หมายถง แปงทมอตราการยอยของสตารชเปนไปอยางชา ๆ แตเปนการยอยทสมบรณ ท าใหอตราการปลดปลอยกลโคสสกระแสเลอดอยางชา ๆ ซงแปงทยอยไดชาในกลมนมคา GI ต า ส าหรบสตารชหรอแปงจากธญพชทมโครงสรางผลกแบบ A มการรายงานพบวา มปรมาณของ SDS สง อยางเชน ในสตารชขาวโพดพนธปกต (normal maize starch) มปรมาณ SDS มากกวา 50% เปนตน ในอาหารทมสวนประกอบของแปงทยอยไดชาเปนหลกนนใหประโยชนตอสขภาพรางกายหลากหลายและเหมาะกบผปวยทมโรคประจ าตวหรอโรคเรอรง เชน โรคเบาหวาน โรคอวน และโรคหวใจ ซงเกยวของกบภาวะสมดลของน าตาลกลโคส (Zhang, Ao, และ Hamaker, 2006) จากงานการวจยของ Sandhu และ Lim (2008) ท าการศกษาเกยวกบลกษณะโครงสรางและคณสมบตการยอยของสตารช (in vitro digestibility) จากเนอเมลดของมะมวง (mango kernel starch) พบวา สตารชจากมะมวงมโครงสรางผลกแบบ A และมปรมาณ SDS ประมาณ 20% แตมปรมาณ RS สงถง 80% ซงตรงขามกบปรมาณ SDS (45%) และ RS (27%) ในสตารชขาวโพดทมโครงสรางผลกในแบบเดยวกน และในสตารชมะมวงมคา GI ประมาณ 50 ซงมคาต ากวาในสตารชขาวโพด (GI = 75) ชใหเหนวา สตารชจากมะมวงมความสามารถในการตานการยอยดวยเอนไซมสง ท าใหเหนวาปรมาณ SDS ไมไดมผลมาจากโครงสรางผลกเพยงอยางเดยว นอกจากโครงสรางผลกแบบ A จะมปรมาณ SDS สงแลวในโครงสรางผลกแบบ C ทเปนการผสมผสานระหวางโครงสรางผลกแบบ A และ B กมปรมาณ SDS สงเชนกน โดยจากการศกษาคณสมบตดานการยอยของสตารชในพชตระกลถว พบวา แปงทไดจากพชตระกลถวมปรมาณ SDS ต า แตมปรมาณ RS สงเมอเทยบกบสตารชทไดจากพชตระกลถวชนดเดยวกน โดยสตารชพชตระกลถวมปรมาณ SDS สงแตปรมาณ RS ต า (Chung, Liu, Pauls, Fan และ Yada, 2008) นอกจากลกษณะพนฐานและโครงสรางของธญพชแลวกระบวนการดดแปรตาง ๆ สามารถเพมปรมาณ SDS เพมขนไดเชนกนเพอน าแปงหรอผลตภณฑทไดมาประยกตใชส าหรบผทปวยเปนโรคประจ าตวขางตนได อยางเชน งานวจยของ Shin, Kim, Ha, Lee และ Moon (2005) ทท าการศกษาการดดแปรดวยวธการดดแปรทางกายภาพดวยความรอนชนในสตารชมนเทศ พบวา การใหความชนท 50% และความรอนท 55 องศาเซลเซยสใหปรมาณ SDS สงกวาการใหความรอนทความชนและอณหภมอน ๆ 3.2.3 แปงทนยอยตอเอนไซม แปงทนยอยตอเอนไซม (Resistant Starch) ตามค านยามของ European FLAIR-concerted Action (EURESTA) หมายถง แปงและผลตภณฑของแปงทไมสามารถถกยอยสลายได

 

 

 

 

 

 

 

 

8

ดวยเอนไซมและดดซมภายในล าไสเลกของมนษยปกตได resistant starch สามารถเปนออกไดเปน 3 ประเภท ไดแก Resistant Starch typeI เปนแปงทไมสามารถถกยอยไดดวยเอนไซม เนองจากถกตรงไวในเซลหมเมลด เปน resistant starch ทสามารถเกดขนเองไดตามธรรมชาตแตเปนสวนนอย สวนใหญพบในเมลดพช (grains), เมลดพนธ (seeds) และเมลดถว (legume) Resistant Starch typeII เปน resistant starch ทอยในรปเมดแปงดบ (native granular starch) พบในแปงมนฝรง (potato starch) และกลวยดบ (green banana) ส าหรบ Resistant Starch typeIII เปนแปงทเกดจากการรโทรเกรเดชน (recrystallization) ของ amylose (Eerlingen et al., 1995 and Brouns et al., 2002) จากรายงานการวจยเกยวกบการผลต RS ของ Kim, Tanhehco และ Ng (2006) ดวยกระบวนการเอกซทรชนในแปงสาลส าหรบท าเพสทร (pastry wheat flour) พบวา สภาวะ การทดลองทความชน 20 และ 40% ไมมผลตอปรมาณ RS ยกเวนทความชน 60% ของกระบวนการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชน พบวา ชวยเพมปรมาณ RS เนองจากเปนชวงระดบความชนทเหมาะสมส าหรบการเกดกระบวนการรโทรเกรเดชน และผลของความเรวรอบสกร (screw speed) พบวา ไมมผลตอปรมาณ RS แตเมอน าเพสทรทไดเกบท 4 องศาเซลเซยสเปนระยะเวลาตาง ๆ พบวา ชวยเพมปรมาณ RS ดงนน ความชนและเวลาในการเกบจงสงผลตอการสราง RS จากการศกษาผลของกระบวนการเอกซทรชนของแปงบารเลยพนธ CDC-Candle และพนธ Pheonix ของ Faraj และคณะ (2004) พบวา การแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนทสภาวะการแปรรปทอณหภม 90, 100, 120, 140 และ 160 องศาเซลเซยส ความชนของวตถดบท 20, 25, 30, 35 และ 40 เปอรเซนต และความเรวรอบสกรท 60, 80 และ 110 รอบตอนาท ไมไดท าใหปรมาณ RS type 3 ลดลงเมอเทยบกบ native flour แตเมอน ามาเกบไวทอณหภม 4 องศาเซลเซยสกอนการอบจะชวยเพมปรมาณ RS type ซงคณะผวจยไดสรปไววาสภาวะในการทดลองนไมเหมาะสมตอการสราง RS type 3 แตการสราง RS ทเกดขนเปนผลมาจากการเกบ สวนรายงานการวจยของ Siljiström และคณะ (1986) พบวา กระบวนการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนมผลท าใหปรมาณ RS ลดลงแตไมท าใหเกดการเปลยนแปลงปรมาณเสนใยอาหารในแปงสาล Huth, Dongowski, Gebhardt และ Flamme (2000) ไดท าการศกษาเกยวกบคณสมบตตาง ๆ ของแปงขาวบารเลยหลงผานกระบวนการแปรรปดวยกระบวน การเอกซทรชนและการเกบทอณหภมตาง ๆ พบวา สภาวะของกระบวนการเอกซทรชนทความชน 20% และอณหภม 150 องศาเซลเซยสสงผลใหเกดการสราง RS ไดสงกวาทสภาวะการทดลองอน ๆ และชวงอณหภมการเกบท -18 องศาเซลเซยสในชวงระยะเวลาสนสงผลใหเกดการสราง RS เพมขน ดงนน การสราง RS ในขาวบารเลยเปนผลมาจากทงกระบวนการแปรรปดวยกระบวนการ เอกซทรชนและสภาวะการเกบ และรายงานการวจยเพมเตมทสนบสนนเกยวกบผลของสภาวะการเกบมผลมากกวาผลของกระบวนการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนตอปรมาณ RS คอ

 

 

 

 

 

 

 

 

9

Chanvrier และคณะ (2007) ทพบวา การแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนมผลท าใหปรมาณ RS ลดลง และการเกบหลงผานการแปรรปทอณหภมตาง ๆ มผลท าใหปรมาณ RS เพมขนโดยเฉพาะการเกบทอณหภม 60 องศาเซลเซยส 3.3 Non-starch polysaccharide

สารโพลแซคคาไรดทไมใชแปง (Non-starch polysaccharide : NSP) เปนสารทไดรบความสนใจในปจจบน ซงเปนองคประกอบทางเคมทส าคญของเสนใยอาหาร NSP จะแบงออกเปนเสนใยอาหารทละลายน าและไมละลายน า ทงสองประเภทของ NSP มประโยชนตอสขภาพของมนษย เชน ใยอาหารทละลายน าชวยใหภาวะกระเพาะวางชาลง ชวยเพมเวลาในการขนสงในล าไส และลดการดดซมสารอาหารอน (เชน กลโคส) สวนใยอาหารทไมละลายน าจะท าใหเวลาการขนสงในล าไสลดลงและชวยท าใหมวลอจจาระเพมขน เปนตน (Russell and Bass, 1985)

เสนใยอาหารทละลายน าโดยทวไปจะถกหมกโดยหมกจลนทรยในล าไสใหญและสงผลท าใหเพมการผลตของกรดไขมนสายสน (SCFA) (Lopez et al., 1999) นอกจากนยงไดรบการพสจนวาใยอาหารทละลายน าไมมผลขางเคยงตอการดดซมแรธาต (Debon et al, 2001) และยงแสดงใหเหนวา NSP (Spiller, 1993) และจากการศกษาของนกวจยหลายทานไดแสดงใหเหนถงความสามารถของเสนใยทละลายน า ชวยลดการคอเลสเตอรอลในเลอดซงเปนประโยชนตอสขภาพทเฉพาะเจาะจงส าหรบผปวยทเปนโรคhypercholesterolemic (Kahlon, 2003; Lopez et al., 1999; Al-Othman, Al-Shagrawi, Hewedy, and Hamdi, 1998; Sudheesh, and Vijayalakshmi, 1999; Wang, Onnagawa, Yoshie, and Suzuki, 2001) ในขณะทความสามารถนจะไมแสดงในเสนใยทไมละลายน า (Carter, Hardman, Heitman, and Cameron, 1998; Anderson and Tietyen-Clark, 1986) ทผานมาไดมการศกษาประสทธภาพของ NSP ทละลายน าไดในธญพชเชน arabinoxylans อะราบโนไซแลนในร าขาวโพด (Lopez et al., 1999), β - glucans ในขาวโอต (Kalra and Jood, 2000) และขาวบาเลย (Delaney et al., 2003)

β - glucans และอะราบโนไซแลน เปนสวนประกอบของผนงเซลลของเอนโดสเปรม ซงสามารถแบงชนดตามการละลายไดเปน สกดไดดวยน า (water-extractable) และสกดไมไดดวยน า (water-unextractable) อะราบโนไซแลน เปน NSP หลกทละลายน าไดในขาวสาลและขาวไรย สวน β - glucans จะพบในขาวโอตและขาวบาเลย (Cui, 2001) อะราบโนไซแลนถกสรางขนจากน าตาลเพนโทส (pentose) ทชอวา เพนโทแซน (pentosans) สวนใหญเกดจากอะราบโนสและไซโลส ดงนนจงมกจะเรยกวาอะราบโนไซแลน (arabinoxylans) (Aman and Westerlund, 1996) แปงสาล

 

 

 

 

 

 

 

 

10

ประกอบดวยทงอะราบโนไซแลนทละลายน าและไมละลายน า ปรมาณ 25% และ 75% ตามล าดบ (Gruppen, Marseille, Voragen, Hamer, and Pilnik, 1989) ปรมาณของอะราบโนไซแลนจะขนอยกบสายพนธและการเลอกวธการสกด ตวอยางเชน เมอน าแปงสาลไปสกดดวยน าเยน ผลผลตรวมของ อะราบโนไซแลนทละลายน าไดในขาวสาลเปน 1.0-1.5% (Hoseney, 1986) หลงจากทท าเปนโดและลางดวย 0.1 M โซเดยมคลอไรด พบวาระดบของอะราบโนไซแลนทละลายน า เปน 0.5% ทมปรมาณโปรตนต าท 0.6% (Hoffmann, Roza, Maat, Kamerling, and Vliegenthar, 1991)

จากการศกษาของ Dervilly - Pinel และคณะ (2001) ไดศกษาการสกด pearled flours ของขาวสาล, ขาวบารเลยและ triticale ดวยน าอน พบวา ปรมาณอะราบโนไซแลนอยในชวง 0.2-0.7% ในขณะทในขาวไรยมปรมาณ 2.1 % และมรายงานวาอะราบโนไซแลนมผลตอประสทธภาพของโดของแปงสาล (Wang, 2003) จากการศกษากอนหนาน อะราบโนไซแลนมความส าคญตอคณภาพของผลตภณฑขนมอบ ตวอยางเชน การก าจดเพนโทแซนทละลายน าไดจากแปงสาลจะสงผลใหปรมาตรของกอนขนมปงลดลง ในขณะทเตมนอกเหนอจากการละลายน า 2% pentosans endosperm ทละลายน าได จะสงผลท าใหปรมาตรของกอนขนมปงเพมขน 30-45% ซงชวยปรบปรงใหเนอสมผสของขนมปงมความสม าเสมอ (Hoseney, 1984)

โพลแซคคาไรดทไมใชแปง (NSP) จากธญพชทมพนธะหรอไมมพนธะโควาเลนตรวมกนกบเซลลโลสและลกนนในผนงเซลลพช NSP สามารถแยกไดโดยน า (Bengtsson and Åman, 1990; Izydorzyk, Macri, and MacGregor, 1998a) และโดยวธการสกดดวยอลคาไล (Cui, et al, 1999; Nilsson, et al , 1996) สารสกดทไดแบงออกเปนสองประเภททแตกตางกนคอ สารทสกดไดดวยน า (waterextractable) และสารทสกดไมไดดวยน า (water-unextractable) ตามล าดบ สารสกดของ โพลแซคคาไรดเหลาน ขนอยกบการรวม conformational ทพนธะโควาเลนตของเอสเตอร ระหวางกรดเฟอรลก และสวนประกอบอนๆ เชนลกนน (Scalbert, Monties, Lallemand, Guittet, and Rolando, 1985) Izydorczyk และคณะ (1998) ไดศกษาการสกด NSP ทละลายในน าจากขาวบารเลย โดยศกษาการสกดดวยน าทอณหภม 40 องศาเซลเซยส และ 65 องศาเซลเซยส ตามล าดบ พบวา yield ของสารสกดท 40 องศาเซลเซยส และ 65 องศาเซลเซยส คอ 1.4 และ 1.3% (w / w) ตามล าดบ ปรมาณของอะราบโนไซแลนทสกดท 40 องศาเซลเซยส คอ 16% ซงสงกวาการสกดท 65 องศาเซลเซยส คอ 6% สารสกดท 40 องศาเซลเซยส ประกอบดวย กลโคส 82.5% ไซโลส 8.9% และ อะราบโนส 7.0% ในขณะทสารสกดท 65 องศาเซลเซยส ประกอบดวย กลโคส 93.3% ไซโลส 3.3% และอะราบโนส 2.5% Westerlund และคณะ (1993) ไดศกษาขนตอนเพอใหได β-glucans และอะราบโนไซแลนจากขาวโอตทผานการส พบวา ระดบของกาแลคโตสและกลโคสมเพยง

 

 

 

 

 

 

 

 

11

เลกนอยในสวนของวตถดบทสกดไดดวยน า และเมอวเคราะหสวนประกอบของอะราบโนไซแลน พบวามอะราบโนส27.4% ไซโลส 44.2% เถา 19.8% และโปรตน 4.8%

การกระจายตวของโมเลกลของอะราบโนไซแลนทละลายน าจากแปดพนธขาวสาลแปดพนธทค านวณไดจากสมการของ Mark - Houwink อยในชวง 134,700 ไป 204,600 (Rattan, Izydorczyk, and Billaderis, 1994) ความหนดอยในชวง 3.60-5.48 dl/g ซงมความสมพนธกบน าหนกโมเลกลและโครงสรางหวงโซของแมคโครโมเลกลเหลาน อะราบโนไซแลนทงหมดจะแสดงการกระจายตวโมเลกลคอนขางกวาง โดยดจากเจลฟวเทรชนโปรไฟล (gel filtration profiles ) Dervilly และคณะ (2000) รายงานคาของโมเลกล คอ 300,000 และ polydispersity index คอ 1.6 ส าหรบอะราบโนไซแลนละลายน าของขาวสาล โดยท าการวเคราะหดวย high performance size exclusion chromatography (SEC) คาความหนด (intrinsic viscosity) คลายกบทพบโดย Rattan และคณะ (1994) พบวาน าหนกโมเลกลของอะราบโนไซแลนทละลายไดในแปงขาวไรยมมาก ทพบในแปงสาล 2-3 เทา (Meuser and Suckown, 1986) Girhammar และ Nair (1992) พบวาน าหนกโมเลกลของอะราบโนไซแลนในขาวไรย โดยใชutilizing gel permeation chromatography (GPC) มประมาณ 519,000 ถง 770,000 เมอเทยบกบในขาวสาล คออยในชวง 219,000 ถง 255,000 และยงมรายงานวาเพนโทแซนทละลายน าในขาวไรย มน าหนกโมเลกลเฉลยสงกวาในขาวสาล (Vinkx et al, 1991)

3.4 การแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชน กระบวนการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชน เปนกระบวนการแปรรปทใชอณหภมสงและระยะเวลาสน (high temperature short time) ซงกระบวนการนเปนการผสมผสานกนระหวางแรงทางกลและความรอน (วไล รงสาดทอง, 2545) โดยเครองเอกซทรเดอรไดรวมหลากหลายการท างานของหลากหลายสวนไวรวมกน ไดแก สวนทรบและสงวตถดบ (feed hopper) เขาสตวเครอง สวนการผสม การนวด การเฉอน การใหความรอน และการขนรปดวยการอดผานรเปดทหนาแปลนเพอท าใหเกดรปราง สงผลท าใหวตถดบเกดการเปลยนแปลงสภาพใหอยในรปของผลตภณฑกงส าเรจรป (intermediate product) หรอผลตภณฑส าเรจรป (finished product) ซงในปจจบนกระบวนการเอกซทรชนไดน ามาใชในการแปรรปผลตภณฑอาหารหลากหลายชนด เชน อาหารพรอมรบประทานจากธญชาต (ready-to-eat cereal) เนอเทยม พาสตา และอาหารขบเคยว (snack) เปนตน (ประชา บญญสรกล, 2539)

 

 

 

 

 

 

 

 

12

3.4.1 กระบวนการเอกซทรชนตอการเปลยนแปลงองคประกอบทางเคม คณสมบต ทางเคมและเคมกายภาพของวตถดบ ในระหวางกระบวนการแปรรปดวยเครองเอกซทรเดอร วตถดบจะเกดการเปลยนแปลงหลากหลายรปแบบทงทางดานโครงสราง คณสมบตทางดานเคมและเคมกายภาพ และองคประกอบทางเคมหรอคณคาทางโภชนาการ อาทเชน การเกดเจลลาทไนเซชนของสตารชหรอแปง การสญเสยสภาพทางธรรมชาตของโปรตน การเกดสารประกอบของอะมโลสและไขมน การเกดผลตภณฑของมลลารด (millard products) การเกดครอสลง (cross-linking) ระหวางโมเลกล รวมทงการเสยหายของเมดส (pigments) ไวตามน (vitamins) และการสญเสยกลนรส เปนตน (Harper, 1981; Bhatnagar และ Hanna, 1994a; 1994b; Ilo และคณะ, 1999; Bhandari และคณะ, 2001) ตวอยางเชน ในงานวจยของ Vasanthan และคณะ (2002) ไดศกษาผลจากการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนตอการเปลยนแปลงปรมาณใยอาหารของแปงขาวบารเลยพนธ CDC-Candle และพนธ Pheonix พบวา ปรมาณใยอาหารทละลายไดและปรมาณใยอาหารทงหมดมปรมาณเพมขนทง 2 พนธหลงผานกระบวนการเอกซทรชนในชวงอณหภมบาเรลท 90-140 องศาเซลเซยสและชวงความชนท 20-50% โดยการเพมขนของปรมาณใยอาหารทละลายไดเกดจากการเปลยน โครง สรางจากใยอาหารทละลายไมไดไปเปนใยอาหารทละลายไดในระหวางกระบวนการแปรรป ส าหรบ ปรมาณใยอาหารทละลายไมไดมปรมาณเพมขนเฉพาะในแปงขาวบารเลยพนธ Pheonix เนองจากเกดการสราง RS type 3 หรอ retrograded amylose ในระหวางการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชน นอกจากนน กระบวนการเอกซทรชนยงมผลตอสารตานโภชนาการ (antinutrient) ดวย เชน งานวจยของ Alonso, Aguirre และ Marzo (2000) ไดท าการศกษาเกยวกบ ผลของกระบวนการเอกซทรชนตอสารตานโภชนาการและคณสมบตในดานการ ยอยของสตารชและโปรตนในธญพชในกลมถว พบวา กระบวนการเอกซทรชนมผลท าใหคณสมบตในดานการยอยของสตารชและโปรตนมคาสงขน แตมผลท าใหสารในกลมโพลฟนอล (polyphenol) ซงจดเปนสารในกลมทมคณสมบตเปนสารตานการเกดออกซเดชน (antioxidant) และสารยบย งตาง ๆ เชน สารยบย บเอนไซมทรปซน (trypsin inhibitor) สารยบย งเอนไซมไครโมทรปซน (chrymotrypsin inhibitor) และสารยบย งเอนไซมแอลฟาอะไมเลส (α-amylase inhibitor) มปรมาณลดลง นอกจากการเปลยนแปลงองคประกอบทางเคม และคณคาทางดานอาหารอน ๆ กระบวนการเอกซทรชนยงมผลตอคณสมบตทางดานโครงสราง คณสมบตทางเคมและเคมกายภาพของวตถดบดวย เชน งานวจยของ Kadan, Bryant และ Pepperman (2003) ไดท าการศกษาเกยวกบคณสมบตเชงหนาทของแปงขาวหลงผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชน ซงพบวา คณสมบตของแปงขาวหลงผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนเกดการเปลยนแปลง โดยกระบวน การเอกซทรชนสงผลใหคณสมบต

 

 

 

 

 

 

 

 

13

ทางดานความหนด และดชนการดดซบไขมนของแปงขาว (fat absorption index) ทอณหภม 55 และ 99 องศาเซลเซยสมคาลดลง แตสงผลใหดชนการดดซบน า (water absorption index, WAI) และดชนการละลาย (water solubility index, WSI) มคาเพมขน Hagenimana, Ding และ Fang (2006) กไดท าการศกษาเกยวกบคณสมบตเชงหนาทของแปงขาวหลงผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชน พบวา คณสมบตทางดานความหนดมคาลดลง และคา WAI และ WSI ของแปงขาวมคาเพมขนเชนเดยวกนกบงานวจยขางตน นอกจากน Hagenimana และคณะ (2006) ไดท าการศกษาถงดชนชการยอยสลายแปงดวยเอนไซม (starch digestion index, SDI) และการเปลยนแปลงสของผลตภณฑทเกดขนเพมเตม พบวา หลงผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนคา SDI มคาเพมขน 2 - 3 เทาเมอเทยบแปงขาวทไมผานการแปรรป สวนสของผลตภณฑทเปลยนแปลงขนกบความชนและอณหภม ซงโดยทวไป เมออณหภมสงและความชนต าจะท าใหเกดปฏกรยาเมลลารด (mailard reaction) ทเกดจากการจบกนระหวางน าตาลรดวซงกบกลมอะมโนอสระ (free amino group) งานวจยของ Ding, Ainsworth, Plunkett, Tucker และ Marson (2006) ไดท าการศกษาถงคณสมบตเชงหนาทและทางกายภาพของแปงขาวสาลหลงผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชน พบวา คา WAI, WSI และอตราการขยายตว (expansion ratio, ER) ของผลตภณฑทไดขนกบปจจยในดานการผลต เชน ความชน อตราการปอนวตถดบ (feed rate) และอณหภมในบาเรล นอกจากนน Bhandari, D’Arcy และ Young (2001) ไดท าการศกษาเกยวกบการรกษากลนรสของผลตภณฑหลงผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชน พบวา กลนรสของผลตภณฑทไดสญเสยไปเนองจากการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชน แตสามารถแกไขไดโดยการเตมสารบางอยางลงไปเพอท าหนาทจบกบกลนรสของผลตภณฑทได ซงในงานวจยนพบวา การเตม β-cyclodextrin มสวนชวยไมใหสญเสยกลนรสทตองการได งานวจยของ Bhatnagar และ Hanna (1994) ท าการศกษาผลของการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนตอการเกดสารประกอบเชงซอนของอะมโลสและไขมนในสตารชขาวโพด พบ วา การแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนสามารถท าใหเกดการจบกนระหวางอะไมโลสและไขมนทเตมลงไปมผลท าใหเกดลกษณะโครงสรางผลกแบบ V-pattern ประสทธภาพในการจบกบไอโอดน (iodine binding capacity) มคาลดลง คา ER คารโบไฮเดรตทละลายไดในน า (water soluble carbohydrate) WSI มคาลดลงแตมผลท าใหคาความหนาแนน (bulk density) มคาเพมขนเมอเทยบกบสตารชขาวโพดทไมผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนและสตารชขาวทผานกระบวนการเอกซทรชนแตไมมการเตมไขมนเพมเตม นอกจากนมการศกษาผลของการเตมเวยโปรตนเขมขน (whey protein concentrate) ลงในแปงขาว แปงขาวโพดและแปงมนฝรง และน าไปผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนทงในรปแบบแรงเฉอนต าและแรงเฉอนสง พบวา การเตมเวยโปรตนมากกวารอยละ 25 มผลท าใหลดคา

 

 

 

 

 

 

 

 

14

พลงงานกลจ าเพาะ (specific mechanical energy) ของการแปรรป และสงผลใหการขยายตวและคา WAI ลดลง รวมทงลกษณะเนอสมผสทไดจะมลกษณะแขงและกระดางมากขน (Onwulata, Konstance, Smith และ Holsinger, 1998)

 

 

 

 

 

 

 

 

15

บทท 2 วธด าเนนการวจย

1. วตถดบ ลกเดอยพนธเปลอกขาวจากบรษท ยงสวสดพชผลวงสะพง จ ากด จงหวดเลย ลกเดอยพนธเปลอกด าจาก บรษท ซซพ นอรทเทรน จ ากด จงหวดพะเยา 2. การเตรยมตวอยางและการวเคราะหองคประกอบทางเคมของแปงลกเดอย 2.1 การเตรยมตวอยาง ลกเดอยพนธเปลอกขาว และเปลอกด าเตมเมลดน ามาบดเปนแปง ดวยวธการบดแบบแหงดวยเครองบดแบบ centrifugal mill (Retsch ZM1000, Gmbh and KG, Germany) จากนนรอนผานตะแกรงขนาด 0.18 มลลเมตร (mesh No.60) 2.2 การวเคราะหองคประกอบทางเคมของลกเดอย

วเคราะหความชน โปรตน และเถาโดยวธ AOAC (2000) วเคราะหหาปรมาณไขมนโดยใชเครอง 2050 Soxtec Avanti autoextraction unit (Foss Tecator, Sweden) วเคราะหปรมาณใยอาหารทงหมด (Total dietary fiber) โดยใชชด Total dietary fiber assay kit ของ Sigma-Aldrich ตามหลกการวธ AOAC (1997) วเคราะหปรมาณสตารชโดยวธดดแปลงจาก Wood, Weisz, and Blackwell (1991) 3. การสกดและคณสมบตของสตารชลกเดอย 3.1 การสกดสตารชลกเดอยจากแปงลกเดอย การสกดสตารชลกเดอยท าตามวธการของ Puchongkavarin, Varavinit และ Bergthaller (2005) โดยน าแปงทผานการสกดไขมนออกแลวออกแชในน ากลนในอตราสวนแปงตอน ากลน (1:2) จากนนเตมกรดซลฟรกความเขมขน 10%โดยปรมาตรเพอปรบความเปนกรดและดาง (pH) เปน 5 และน าสารละลายแปงทปรบความเปนกรดและดางแลวปรบอณหภมเปน 50 องศาเซลเซยส จากนนเตมเอนไซม cellulase ทมกจกรรม 700 EGU/g ปรมาณ 0.2% ปรมาตรตอน าหนกแปงแหงและกวนตลอดเวลาเปนเวลา 3 ชวโมง จากนนปรบสารละลายแปงใหมความเปนกรดและดางเปนกลางดวยสารละลายโซเดยมไฮดรอกไซด 0.8% โดยน าหนกและน าตวอยางมาปนเหวยงดวยเครองเซนทรฟว (centrifuge, Hettich, Universal 16 R, Germany) ทความเรว 4275xg เปนเวลา 5 นาท

 

 

 

 

 

 

 

 

16

จากนนเตมน ากลนลงไปในสวนตะกอนทไดในอตราสวนแปงตอน ากลน (1:2) และปรบอณหภมเปน 50 องศาเซลเซยส จากนนเตมเอนไซม alkaline protease (alcalase) ทม activity 2.4 AU/g ปรมาณ 0.4% ปรมาตรตอน าหนกแปงแหงและกวนตลอดเวลาเปนเวลา 1.5 ชวโมง และน าตวอยางมาปนเหวยงดวยเครองเซนทรฟว (centrifuge, Hettich, Universal 16 R, Germany) ทความเรว 4275xg เปนเวลา 5 นาท หลงจากนนแยกสวน dark tailing layer ออกจากสวนตะกอนและน าสวนตะกอนทไดลางดวยน ากลนและปนเหวยง 3 รอบ สดทายน าสวนตะกอนทได (สตารช) อบในตอบลมรอนทอณหภม 50 องศาเซลเซยส จากนนน าสตารชทไดไปบดดวยวธบดแบบแหงและรอนผานตะแกรงขนาด 0.18 มลลเมตร (mesh No. 60)

3.2 การวเคราะหคณสมบตทางเคมกายภาพของสตารชลกเดอย 3.2.1 ก าลงการพองตวและการละลาย วเคราะหก าลงการพองตว (swelling power) และปรมาณการละลาย (solubility) ตาม

วธการของ Li และ Corke (1999) ชงตวอยางจ านวน 0.3 กรม (น าหนกแหง) ใสลงในหลอดเซนทรฟว และเตมน ากลนปรมาณ 15 มลลลตร จากนนแชในอางควบคมอณหภม ทอณหภม 65, 75, 85 และ 95 องศาเซลเซยส พรอมกบการเขยาในระดบคงท (Ratex SWB20, Instruments PTY., LTD., Australia) เปนเวลา 30 นาท จากนนน าตวอยางมาปนเหวยงดวยเครองเซนทรฟว (centrifuge, Hettich, Universal 16 R, Germany) ทความเรว 2000xg เปนเวลา 15 นาท จากนนแยกสวนใสใสในภาชนะททราบน าหนกและน าไปอบทอณหภม 105 องศาเซลเซยสจนน าหนกคงท จากนนน ามาชงน าหนกและค านวณเปนรอยละการละลาย และน าตวอยางแปงทเหลอในหลอดเซนทรฟวมาชงน าหนก และค านวณเปนรอยละก าลงการพองตว

รอยละการละลาย (%) = น าหนกแปงสวนทละลายน า X 100 น าหนกตวอยางแหง ก าลงการพองตว = น าหนกแปงทพองตวแลว X 100

น าหนกตวอยางแหง X (100-รอยละการละลาย) 3.2.2 คณสมบตการเกดเพสท

วเคราะหคณสมบตการเกดเพสท (pasting properties) ดวยเครองวเคราะหความหนดแบบรวดเรว Rapid Visco Analyzer (RVA, Newport Scientific, Warriewood, Australia) ตามวธการของ Li และ Corke (1999) ชงตวอยางจ านวน 3 กรม (น าหนกแหง) ลงใน RVA canister และ

 

 

 

 

 

 

 

 

17

เตมน ากลนลงใน RVA canister ใหมน าหนกรวมทงหมดเปน 28 กรม จากนนผสมใหเขากน และใชโปรแกรมการท างานดวย standard profile 2 ดงตอไปน เรมตนการท างานทอณหภม 50 องศาเซลเซยส ตงแตเวลา 0-1 นาท ดวยความเรว 960 รอบตอนาท ส าหรบ 10 วนาทแรก แลวลดลงเปน 160 รอบตอนาทตลอดการวเคราะห จากนนเพมอณหภมเปน 95 องศาเซลเซยสในชวงเวลาระหวางนาทท 1-8.5และควบคมอณหภมใหคงทท 95 องศาเซลเซยส เปนเวลา 5 นาท จากนนลดอณหภมลงมาท 50 องศาเซลเซยสในชวงเวลาระหวางนาทท 13.50-21 และควบคมอณหภมใหคงทท 95 องศาเซลเซยส เปนเวลา 2 นาท รวมระยะเวลาการทดสอบ 23 นาท ท าการวดคาอณหภมเรม เกดเพสท (pasting temperature) คาความหนดสงสด (peak viscosity) คาความหนดต าสด (trough viscosity) คาเบรคดาวน (breakdown) คาความหนดสดทาย (final viscosity) และคาเซตแบค (setback) 3.2.3 อณหภมการเกดเจลาตไนซของเมดแปง ศกษาคณสมบตทางดานความรอน (thermal properties) ดวยเครอง Differential Scanning Colorimetry (DSC 7, Perkin Elmer Corporation, U.S.A.) ชงตวอยาง 10 มลลกรมลงในถวยสแตนเลส (stainless steel pan) และเตมน ากลนลงไปในสดสวนน าหนกแปง 30% จากนนปดฝาใหสนทและบมทอณหภมหองขามคน จากนนน ามาวเคราะหคณสมบตการเกดเจลาทไนเซชนดวย DSC โดยใช indium เปน standard และถวยสแตนเลสเปลาเปน reference และใชอตราการเพมขนของอณหภมดวยอตรา 10 องศาเซลเซยสตอนาท จากอณหภม 25 ถง 125 องศาเซลเซยส หลงจากนนลดอณหภมลงเหลอ 25 องศาเซลเซยส ดวยอตราการลดลง 60 องศาเซลเซยสตอนาท และเกบตวอยางทอณหภม 4 องศาเซลเซยสเพอวเคราะหคณสมบตการเกดรโทรเกรเดชน โดยท าการตรวจวดเชนเดยวกบการวเคราะหคณสมบตการเกดเจลาทไนเซชน ท าการวดอณหภมเรมตนในการเกดเจลาทไนเซชน (onset gelatinization temperature, To) อณหภมทจดสงสดในการเกดเจลาทไนเซชน (peak gelatinization temperature, Tp) อณหภมทจดสนสดของการเกดเจลาทไนเซชน (conclusion gelatinization temperature, Tc) ชวงอณหภมทของการเกดเจลาทไนเซชน (Tc-To) และคาพลงงานเอนทาลปของการเกดเจลาทไนเซชน (∆H) โดยใชโปรแกรม pyris manager (Perkin-Elmer, Norwalk, U.S.A.) 3.2.4 วเคราะหปรมาณผลกและลกษณะของผลกเมดแปง วเคราะหโครงสรางผลก (X-ray diffraction pattern) โดยใชเครอง X-ray diffractometer (XRD) (Bruker D5005, Bruker GmbH, Germany) ดวยรงส Cu Kα 1.54 Å และใน

 

 

 

 

 

 

 

 

18

การทดสอบก าหนดคาความตางศกยท 40 กโลโวลต ใชกระแสไฟฟา 40 มลลแอมป โดยใช divergen slit 1 องศา anti slit 1 องศา และสแกนในชวงมม Bragg’s angle (2θ) เทากบ 4-30 องศา ดวยอตราเรว 0.02 รอบตอนาท และค านวณคารอยละความเปนผลก (% relative crystallinity) ตามวธการของ Hermans และ Weidinger (1961) วดพนทพคโดยใชโปรแกรม EVA diffact plus#1 software (Bruker GmbH, Germany) ซงอตราสวนของพนทพคตอพนททงหมดคดเปนคารอยละความเปนผลก (% relative crystallinity) 3.2.5 วเคราะหโครงสรางของเมดแปง วเคราะหลกษณะรปรางของเมดสตารชดวยเครอง Scanning Electron Microscopy (SEM, JSM-6400 Jeol, Co., Ltd., Japan) โดยน าตวอยางโรยบน stub จากนนท าการเคลอบทองบน stub ทมตวอยางดวยเครอง Ion sputterin device (JFC -110E, Jeol, Co., Ltd., Japan) และท าการวเคราะหดวยเครอง SEM ทคาความตางศกย 20 กโลโวลต 3.2.6 การวเคราะหขนาดสายโซของอะไมโลเพคตน วเคราะหขนาดสายโซของอะไมโลเพคตน (chain-length distributions) ตามวธการของ Govindasamy, Oates และ Wong (1993) เตรยมตวอยางสตารช 6-7 มลลกรม ในน าปราศจากไอออนความบรสทธสงปรมาณ 10 มลลลตร และตดกงกานดวยเอนไซม isoamylase ท ม activity 700 unit โดยปรบสภาวะการท างานของเอนไซมใหท างานในสภาวะทมโซเดยมอะซเตรทบพเฟอรเขมขน 0.01 โมลาร (pH 3.5) แลวจงบมสารละลายตวอยางทงไวขามคนทอณหภมหอง หยดปฏกรยาดวยการตมในอางน าเดอด เปนเวลานาน 5 นาท แลวใชเทคนคการวเคราะหขนาด สายโซของอะไมโลเพคตน (branch chain-length distributions) ดวยเครอง High Performance Anion Exchange Chromatography (HPAEC) (รน dionex ICS-3000, Dionex Corp., Sunnyvale, CA) โดยใช detector แบบ pulsed amperometric detector (PAD) กรองตวอยางผานเมมเบรนขนาด 0.2 ไมครอน (0.2 um pore size millipore filter) กอนฉดเขาคอลมนและควบคมตวอยางทจะท าการคดขนาดใหมปรมาตรเทากบ 20 ไมโครลตร ใชคอลมน carbopac PA-200 เพอคดแยกขนาดของ สายกลแคนและควบคมอตราการไหลของเฟสเคลอนทใหมอตราการไหลเทากบ 0.5 มลลลตรตอนาท โดยเฟสเคลอนททใชประกอบดวย eluent A คอ สารละลายโซเดยมไฮดรอกไซดเขมขน 150 มลลโมลาร และ eluent B คอ โซเดยมอะซเตรตเขมขน 500 มลลโมลาร ในสารละลายโซเดยมไฮดรอกไซดเขมขน 150 มลลโมลาร ควบคมใหมรอยละสดสวนของ eluent B เปนองคประกอบในเฟสคงท ดงน นาทท 0 ถง 10 มรอยละสดสวนของ eluent B เพมขนจาก 20 ถง

 

 

 

 

 

 

 

 

19

40% นาทท 10 ถง 20 มรอยละสดสวนของ eluent B เพมขนจาก 40 ถง 50% และนาทท 20 ถง 55 มรอยละสดสวนของ eluent B เพมขนจาก 50 ถง 70% และเทยบปรมาณคารโบไฮเดรตโมเลกลต ากบกราฟมาตรฐานของน าตาลกลโคส (glucose) มอลโทส (maltose) มอลโทไตรโอส (maltotriose) มอลโทเตตระโอส (maltotetraose) มอลโทเพนตะโอส (maltopentaose) มอลโทเฮกตะโอส (maltohexose) และมอลโทเฮปตะโอส (maltoheptaose) (Fluka Chemical Crop, St. Ronkonkoma, NY, U.S.A.) 4. การสกดและวเคราะหองคประกอบของ non-starch polysaccharide 4.1 การเตรยมตวอยาง คดแยกเอาเปลอกและสงแปลกปลอมอน ๆ ทปนมาออกจากเมลด น าเมลดมาบดและผานตะแกรงรอนขนาด 35-mesh แลวน ามาผานการกลนไหลกลบ (Reflux) ของเอทานอลทมความเขมขนรอยละ 70 ในอตราสวน 1:10 กรองเอาสารละลายเอทานอลออก น ากากทไดมาอบใหแหงทอณหภม 70 องศาเซลเซยส บดและผานตะแกรงขนาด 35-mesh อกครง กากทไดนเรยกวา กาก A 4.2 การสกดพอลแซกคาไรดทไมใชสตารชจากลกเดอย (Non-starch polysaccahrides) น ากาก A มาสกดดวยน าและยอยเอาสตารชออกโดยใชแอลฟาอะไมเลส ทอณหภม 90 องศาเซลเซยส นาน 30 นาท สกดและยอยตอทอณหภม 75 องศาเซลเซยส นาน 2.30 ชม. (ภาพท 1) กรองสารละลายออกน ากากทไดมาลางดวยน าบรสทธ (Deionized water) ทอณหภม 75 องศาเซลเซยส นาน 15 นาท และลางดวยเอทานอลรอยละ 100 อกครงหนง เรยกกากทไดนวา กาก B ใหความรอนสารละลายทกรองไดท 100 องศาเซลเซยส นาน 15 นาท เพอท าลายเอนไซมแอลฟาอะไมเลส จากนนปรบสารละลายทไดใหไดคา pH 4.5 เพอตกตะกอนโปรตน ดวยสารละลาย 2 M HCl น าไปเหวยงแยกตะกอนท 10,000 rpm นาน 15 นาท น าสวนทเปนสารละลายใส (Supernatant) ไปไดอะไลซส (Dialysis) ดวยน าบรสทธเปนระยะเวลานาน 2 วน จากนนระเหยเอาน าในสารละลายออกโดยใชเครอง Vacuum rotary evaporater ใหเหลอสารละลายประมาณ 1/4 ของปรมาตรเรมตน น าสารละลายไปอบแหงแบบระเหด (Freeze-dried) ตวอยางทไดนเรยกวาพอลแซกคาไรดทไมใชสตารชทละลายไดในน า (WENSP)

น ากาก B มาสกดดวยสารละลาย 0.5 NaOH ทอณหภมหอง (25 องศาเซลเซยส) นาน 3 ชม. (Cui, Wood, Weisz, and Beer, 1999) แลวเหวยงแยกตะกอนท 10,000 rpm นาน 15 นาท ปรบสารละลายทไดใหไดคา pH 4.5 น ามาเหวยงแยกตะกอนเอาสวนทเปนสารละลายไปไดอะไลซสเปนระยะเวลา 2 วน ระเหยเอาน าในสารละลายออกใหเหลอสารละลายประมาณ 1/4 ของปรมาตร

 

 

 

 

 

 

 

 

20

ปรบ pH เปน 4.5

ปรบ pH เปน 7.0

ลางดวยน า 75 o C , 15 นาท

ทงใหแหงแลวบด

ไดอะไลซสดวยน า 2 วน

ระเหด

ท าใหเขมขน

กาก B

สกดดวย 0.5 M NaOH (1:10), 3 ชม., อณหภมหอง (25 ºC)

สารละลาย

ตะกอน

ยอยดวย -amylase, 90 o C , 30 นาท, และ 75 o C , 2.30 ชม.

กาก A

สวนทผานการกรอง

สารละลาย

ระเหด ภาพท 1 กระบวนการสกดพอลแซกคาไรดทไมใชสตารช จากลกเดอย

ไดอะไลซสดวยน า 2 วน

กรอง

ปรบ pH เปน 4.5 ดวย 2 M HCl

ละลายน า

ตกตะกอน (10,000 rpm, 15 นาท)

ตกตะกอน (10,000 rpm, 15 นาท)

ตกตะกอน (10,000 rpm, 15 นาท)

สารละลาย ตะกอน

ท าใหเขมขน

สารละลาย ตะกอน

ตกตะกอน (10,000 rpm, 15 นาท)

ระเหด

WENSP

WUNSP

 

 

 

 

 

 

 

 

21

เรมตน แลวน าสารละลายไปอบแหงแบบระเหด น าตวอยางทแหงแลวมาละลายน าปรบใหได pH 7 เหวยงแยกตะกอนอกครง น าสารละลายอบแหงแบบระเหด ตวอยางทไดนเรยกวา พอลแซกคาไรดทไมใชสตารชทไมละลายในน า (WUNSP) 4.3 การวเคราะหองคประกอบทางเคมของ non-starch polysaccharide 4.3.1 วเคราะหปรมาณน าตาลทงหมด

วเคราะหปรมาณน าตาลทงหมดโดยวธจาก Dubois, Gilles, Hamilton, Rebers, and Smith (1956) 4.3.2 การวเคราะหกรดยโรนก (Uronic acid) และกรดอะมโน วเคราะหปรมาณกรดยโนนกตามวธของ Blumenkrantz and Asboe-Hansen (1973) โดยการละลายตวอยางในน าทอณหภม 50 องศาเซลเซยส นาน 3 ชม. เจอจางสารละลายตวอยางใหอยในชวงของสารละลายมาตรฐานกรดกาแลกทโรนก (Galacturonic acid) เตมสารละลาย 12.5 mM Tetraborate ใน H2SO4 เขมขน ลงในตวอยางทเจอจางรวมทงสารละลายมาตรฐาน ผสมใหเขากน แลวแชไวในน าแขงใหเยนตวลงทนท จากนนใหความรอนสารละลายตวอยางและสารละลายมาตรฐานทงหมดทอณหภม 100 องศาเซลเซยส นาน 5 นาท แลวแชในน าแขงใหสารละลายเยนตวลง เตมสารละลาย 0.15% m-Hydroxydiphenyl เขยาใหเขากน ตงทงไวนาน 20 นาท ทอณหภมหอง วดคาการดดกลนแสงของสารละลายโดยใชเครอง UV-Visible spectrophotometer (Varian Cary 3C) ทความยาวคลน 520 นาโนเมตร 4.3.3 วเคราะหชนดของมอโนแซกคาไรด น าตวอยางมายอยดวยสารละลาย 1 M H2SO4 ทอณหภม 100 องศาเซลเซยส นาน 2 ชม. แลวเจอจางดวยน าบรสทธ กรองตวอยางผานกระดาษกรอง (0.45µm) แยกชนดและปรมาณของมอโนแซกคาไรดโดยฉดสารละลายตวอยางปรมาตร 50 ไมโครลตร ในเครอง High Performance Anion Exchange Chromatography (HPAEC) ยหอ DIONEX แยกโดยใชคอลมน CaboPac PA1 ทเชอมตอกบเครองตรวจวดชนด PAD (Pulsed amperometric detector) ตามวธของ Wood, Weisz, and Blackwell (1994) ใชสารละลาย 100 mM NaOH และน าบรสทธ เปนตวชะสาร (Eluent solution) ในอตราสวน 8/92 ถง 0/100 ตามวธ Gradient elution ทอตราความเรว 1.0 มลลลตรตอนาท ลางคอลมนโดยใชสารละลาย 300 mM NaOH นาน 15 นาท ทกครงกอน

 

 

 

 

 

 

 

 

22

ทดสอบตวอยางใหม เปรยบเทยบชนดและปรมาณของมอโนแซกคาไรดโดยการเปรยบเทยบกบกราฟมาตรฐานของสารละลายมอโนแซกคาไรด ไดแก แรมโนส อะราบโนส กาแลกโส กลโคส ไซโลส และแมนโนส 4.3.4 วเคราะหชนดของแรธาต

วเคราะหชนดของแรธาตในตวอยางโดยใชเครอง Atomic Absorption Spectroscopy (AAS) วเคราะหชนดของกรดอะมโนโดยวธ AOAC 994.12 AA in Feeds และ AOAC 985.28 Sulphur AA in Food and Feed Ingredient โดยหองวเคราะหทางเคมของ University of Guelph, Canada 5. การวเคราะหการกระจายตวของโมเลกล (molecular distribution) และโครงสรางของสาร non-starch polysaccharide 5.1 การกระจายขนาดโมเลกล (Molecular size distribution) วเคราะหการกระจายขนาดโมเลกลตามวธของ Wang, Wood, Huang, and Cui (2003) โดยใชเครอง High Performance Size Exclusion Chromatography (HPSEC) ทมเครองตรวจวด 3 ชนด คอ Refractive index, Right angle laser light scattering (RALLS) และ Viscosity (Model Dual 250, Viscotek, Houston, USA) ใชคอลมน 2 ชนดคอ Shodex OHpak SB-806M HQ, Showa Denko K.K., Tokyo, Japan และ Ultrahydrogel linear, Waters, Milford, USA ในการแยกสารโดยควบคมอณหภมคอลมนทอณหภม 40 องศาเซลเซยส ใช 100 mM sodium nitrate (NaNO3) ทอตราความเรว 0.6 มลลลตรตอนาทเปนตวชะสาร เทยบมาตรฐานคอลมน (Column calibration) โดยใชสารละลายมาตรฐาน Pullulans 100, 400 และ 800 ใชคา Specific refractive index increment (dn/dc) 0.146 และ 0.190 มลลลตรตอกรม เปนคาแฟกเตอร ในการค านวณขนาดโมเลกลของพอลแซกคาไรดทไมใชสตารช เตรยมสารตวอยางโดยน ามาละลายน าใหมความเขมขน 5 มลลกรมตอมลลลตร ทอณหภม 50 องศาเซลเซยส นาน 3 ชม. กรองสารละลายตวอยางผานกระดาษกรอง (0.45 µm) แยกขนาดโมเลกลสารโดยฉดสารละลายตวอยางปรมาตร 100 ไมโครลตร ในเครอง HPSEC วเคราะหแยกสวน (Fraction) ตวอยางโดยใชเครอง HPSEC ทมเครองตรวจวด 3 ชนดคอ Multi angle laser light scattering (MALLS), Refractive index และ Ultraviolet แยกสวนระหวางพอลแซกคาไรดและโปรตนโดยฉดสารละลายตวอยางเขาเครอง HPSEC ทมคอลมน Biosep 4,000 (Phenomenex) ใชสารละลาย 100 mM NaNO3 (pH 7) เปนตวชะสาร ทอตราความเรว 0.5 มลลลตรตอนาท

 

 

 

 

 

 

 

 

23

5.2 วเคราะหคา dn/dc วดคา dn/dc โดยเครอง BI-DNDC differential refractometer (Brookhaven) ทอณหภม 30 องศาเซลเซยส ความยาวคลน 535 นาโนเมตร เตรยมตวอยางโดยน ามาละลายในสารละลาย 100 mM sodium nitrate (NaNO3) ใหไดความเขมขนระหวาง 2.0-0.2 ไมโครกรมตอลตร วดคา dn/dc โดยการวดคาความชนของกราฟระหวางคา Refractive index และตวอยางทความเขมตางๆ (2.0-0.2 ไมโครกรมตอลตร) 5.3 วเคราะหคา Intrinsic viscosity ละลายตวอยางในน า วดคา Intrinsic viscosity โดยใช Glass capillary viscometer (Ubbelohde viscometer ขนาด 50 มลลลตร, USA) ทอณหภม 23 ± 0.05 องศาเซลเซยส สรางกราฟระหวางคา Relative viscosity และ Specific viscosity ค านวณคา Intrinsic viscosity ตามวธการของ Huggins (1942) และ Kraemer (1938) วดผลของตวท าละลายไอออนทมตอประจของพอล แซกคาไรดโดยใช 0.05 M NaCl เปนตวละลายตวอยางแทนน า 5.4 การยอยดวยเอนไซม ยอยโปรตนในตวอยางออกโดยน าตวอยางมาละลายในสารละลาย 0.1 M ฟอสเฟตบฟเฟอร (pH 7.5) เตมโปรตเอส บมทอณหภม 37 องศาเซลเซยส นาน 16 ชม. จากนนใหความรอนทอณหภม 100 องศาเซลเซยส นาน 15 นาท เพอท าลายโปรตเอส น าสารละลายตวอยางเหวยงตกตะกอนท 10,000 rpm น าสารละลายสวนใสมาไดอะไลซสดวยน าบรสทธ เปนระยะเวลา 2 วน แลวน ามาอบใหแหงโดยวธอบแหงแบบระเหด 5.5 การวเคราะหทางเมทลเลชน (Methylation) และ GC-MS การวเคราะหทางเมทลเลชนโดยใชวธดดแปลงจาก Ciucanu and Kerek (1984) น าตวอยางทบรสทธมาอบในเครองอบสญญากาศทอณหภม 80 องศาเซลเซยส เปนเวลา 4-5 ชวโมง แลวเกบในตดดความชนแบบสญญากาศ น าตวอยางประมาณ 2-3 มลลกรม มาเตม Dimethyl sulfoxide (DMSO) จ านวน 0.5 มลลลตร ภายใตกาชไนโตรเจน ละลายสารตวอยางโดยการกวนใหละลายเขาดวยกนดวยแทงแมเหลกทอณหภม 60 องศาเซลเซยส เปนเวลา 2 ชวโมง ตามดวยการละลาย โดยใชเครองสนสะเทอนความถสง (Ultrasonic bath) เปนเวลา 2 ชวโมง เตมผงโซเดยมไฮดรอกไซดทแหงสนทประมาณ 20 มลลกรม กวนสารใหเขากนทอณหภมหองเปนเวลา 2 ชวโมง แลวตามดวย Methyl iodide จ านวน 0.3 มลลลตร แลวกวนสารตอไปอกเปนเวลา 2 ชวโมง ในขนตอนนจะได

 

 

 

 

 

 

 

 

24

ตวอยางทเปนพอลแซกคาไรดทถก Methylation จากนนเตม Methylene chloride จ านวน 3-5 มลลลตร น าตวอยางมาเตมน ากลนบรสทธเพอลางโซเดยมไฮดรอกไซดสวนเกนออก แลวแยกสวนเอาชนของน าออกไป น าอกสวนทแยกไดมาผานคอลมนทบรรจ Anhydrous sodium sulphate แลวน าสวนทผานการกรองมาท าใหแหงโดยการใชกาชไนโตรเจน แลวเตม 4 M Trifluoroacetic acid (TFA) จ านวน 0.3 มลลลตรเพอไฮโดรไลซทอณหภม 100 องศาเซลเซยส เปนเวลา 6 ชวโมง แลวระเหยเอา TFA ออกโดยใชกาชไนโตรเจน น าตวอยางมาละลายในน าจ านวน 3 มลลลตร และ รอยละ 1 NH4OH จ านวน 1 หยด แลวเตม Sodium borodeuteride จ านวน 1-5 มลลลตร แลวกวนสารตอทอณหภมหองเปนเวลาอยางนอย 12 ชวโมง จากนนเตม Glacial acetic acid ลงไปทละหยด แลวเตมรอยละ 5 Acetic acid-methanol จ านวน 5 มลลลตร แลวระเหยออกโดยใชกาชไนโตรเจน แลวตามดวยรอยละ 100 Methanol ท าซ ากนหลายครงจนแนใจวาไมม Borate หลงเหลออย น าตวอยางมาเตม Acetic anhydride จ านวน 0.5 มลลลตร ใหความรอนทอณหภม 100 องศาเซลเซยส เปนเวลา 2 ชวโมง แลวท าใหตวอยางแหงโดยใชกาชไนโตรเจน ตวอยางทไดในขนตอนนเรยกวา Partially methylated alditol acetate (PMAA) เตม Methylene chloride จ านวน 0.5 มลลลตร เพอละลายสารตวอยาง แลวน ามาผานคอลมนทบรรจ Anhydrous sodium sulphate น าสารละลายทผานการกรองจ านวน 1 ไมโครลตร ฉดเขาไปในเครอง GC-MS (ThermoQuest Finnigan, San Diego, CA) ผานคอลมน SP-2330 (Supelco, Bellefonte, PA) ทบรรจ fused silica capillary (30 m X 0.25 mm, 0.2 µm film thickness) และตอเขากบเครองตรวจวด MS ใชกาซฮเลยมอตราการไหล 1 มลลลตรตอนาท เปนตวพาเพอแยกสาร เพมอณหภมเปน 160-210 องศาเซลเซยส ทอตราความเรว 2 องศาเซลเซยสตอนาท แลวควบคมอณหภมไวท 210 องศาเซลเซยส เปนเวลา 8 นาท จากนนเพมอณหภมเปน 240 องศาเซลเซยส ทอตราความเรว 5 องศาเซลเซยสตอนาท แลวควบคมอณหภมไวท 240 องศาเซลเซยส เปนเวลา 6 นาท 5.6 การวเคราะหทาง NMR โดยน าตวอยางบรสทธมาละลายใน D2O และอบแหงแบบระเหด ท าซ ากน 3 ครง โดยใชตวอยางรอยละ 4 (น าหนกตอปรมาตร) แลวทดสอบโดยใช 1H NMR and 13C NMR spectra ทสภาวะอณหภม 30 องศาเซลเซยส โดยใชเครองรน Bruker AMX-500 FT spectrometer ท Frequency pulse angle 45º ใช Tetramethylsilane (TMS) เปนสารอางองภายใน (Internal reference) และวเคราะหโดยใช NMR แบบ 2 มต (Two-dimensional NMR) ชนด HMQC, COSY, TOCSY, และ HMBC แบบ Standard Bruker pulse sequence

 

 

 

 

 

 

 

 

25

6. การแปรรปแปงลกเดอยดวยกระบวนการเอกซทรชน (Extrusion) 6.1 การเตรยมตวอยาง น าลกเดอยสายพนธขาวเตมเมลดมาบดเปนแปงดวยวธการบดแบบแหง โดยใชเครองบดแบบ ฆอน (hammer mill, บรษท รงเรองการชาง จ ากด, ประเทศไทย) จากนนน าแปงทไดรอนผานตะแกรงขนาด 0.18 มลลเมตร (mesh No. 60) 6.2 การผลตดวยกระบวนการเอกซทรชน (extrusion process) น าแปงลกเดอยมาปอนเขาเครองเอกซทรเดอรสกรค ชนดทสกรซอนกนแบบหมนตามกน (APV MPF 19:25, corotating and intermeshing twin screw extruder, APV Baker, Inc., Grand Rapid, MI, U.S.A.) อตราสวนความยาวเทยบกบเสนผาศนยกลางของสกร (L/D ratio) เทากบ 25:1 มลลเมตร ประกอบดวยบาเรล 4 ทอนเรยงตอกนและปดดวยหวแบบ (die plate) ทมรขนาดเสนผาศนยกลาง 3.0 มลลเมตร ปอนวตถดบเขาสเครองเอกซทรเดอรผานทางถงใสวตถดบทใตถงมเกลยวสกรคเปนตวปอนวตถดบแบบปรมาตร (K-Tron International, Piman, NJ, U.S.A.) โดยท าการศกษาความชนของแปงลกเดอยทความชน 20, 35 และ 50% โปรไฟลอณหภมของบาเรล 3 ระดบ คอ ต า (low barrel temperature, LT) กลาง (middle barrel temperature, MT) และสง (high barrel temperature, HT) โดยมอณหภมโซนท 1, 2, 3 และ 4 แตละระดบประกอบดวย ระดบต า 40/60/80/90 องศาเซลเซยส ระดบกลาง 60/80/100/120 องศาเซลเซยส และระดบสง 90/110/130/150 องศาเซลเซยส และใชความเรวรอบของสกรท 150 รอบตอนาท หลงจากทมการปรบเปลยนสภาวะและเมอคาแรงทอรคคงท เกบตวอยางเอกซทรเดต น าเขาอบในตอบดวยความรอน (hot air oven) ทอณหภม 40 องศาเซลเซยสเปนเวลา 21 ชวโมง จากนนเกบตวอยางทอณหภม -40 องศาเซลเซยสเพอรอการวเคราะห 6.3 การวเคราะหปรมาณ RDS, SDS และ RS

การวเคราะหปรมาณ RDS, SDS และ RS วเคราะหตามวธการของ Englyst และคณะ (1992) โดยชงตวอยางหนก 400 มลลกรม และกวกมหนก 50 มลลกรมลงในหลอดเซนทรฟวขนาด 85 มลลลตรทมลกแกวขนาด 1.5 เซนตเมตรจ านวน 5 ลก จากนนเตม 0.1 โมลาร สารละลายบฟเฟอรโซเดยมอะซเตท (pH 5.2) จ านวน 20 มลลลตร แลวน าหลอดเซนทรฟวแชในอางน าควบคมอณหภม 37 องศาเซลเซยสนานเปนเวลา 45 นาทพรอมเขยาอยางตอเนอง (Julabo EC, Julabo Labortechnik GMBH, Germany) จากนนเตมสารละลายเอนไซมผสมของ porcine pancrease และ amyloglucosidase ปรมาตร 1.6 มลลลตร เมอครบเวลาท 20 และ 120 นาท ปเปต

 

 

 

 

 

 

 

 

26

สารละลายตวอยางปรมาตร 0.4 มลลลตรลงในหลอดเซนทรฟวทมสารละลายเอทลแอลกอฮอลปรมาตร 8 มลลลตร ผสมใหเขากน และใหนยามเปนสวน G20 และ G120 ตามล าดบ หลงจากครบเวลา 120 นาท น าหลอดเซนทรฟวจากอางน าควบคมอณหภมท 37 องศาเซลเซยส มาแชลงไปในอางน าควบคมอณหภมท 100 องศาเซลเซยสเปนเวลา 30 นาท จากนนน ามาแชในน าแขงเปนเวลา 20 นาทและเตมสารละลายโพแทสเซยมไฮดรอกไซดเขมขน 7 โมลาร ปรมาตร 10 มลลลตร ผสมใหเขากน และน าไปเขยาในอางน าควบคมอณหภมทบรรจน าแขงเปนเวลา 30 นาท จากนนปเปตตวอยางปรมาตร 0.2 มลลลตรลงในหลอดเซนทรฟวทมสารละลายกรดอะซตกเขมขน 1 โมลาร ปรมาตร 1 มลลลตร และเตมสารละลายเอนไซม amyloglucosidase (50 AGU/มลลลตร) ปรมาตร 40 ไมโครลตร ผสมใหเขากนและน าไปวางในอางน าควบคมอณหภมท 50 องศาเซลเซยสเปนเวลา 30 นาทพรอมกบเขยาอยางตอเนอง จากนนเมอครบเวลายายหลอดเซนทรฟวไปวางในอางน าควบคมอณหภม 100 องศาเซลเซยสเปนเวลา 10 นาท จากนนท าใหเยนและเตมสารละลายเอทลแอลกอฮอลปรมาตร 12 มลลลตร ใหนยามสวนนวา TG (total glucose) สดทายน าสวน G20 G120 และ TG มาปนเหวยงดวยเครองเซนทรฟว (centrifuge, Hettich, Universal 16 R, Germany) ทความเรว 3000xg เปนเวลา 5 นาท แลวน าไปวเคราะหกลโคสดวยสารละลายเอนไซม PGO วดคาการดดกลนแสงท 440 นาโนเมตร ดวยเครองสเปคโตโฟโตมเตอร (Libras22, Biochrom, Ltd., Cambridge, England) ค านวณปรมาณ RDS SDS และ RS ตามสตรขางลาง

RDS = G20 x 0.9 SDS = (G120 - G20) x 0.9

RS = (TG - G120) x 0.9 หรอ RS = TG - (RDS+SDS) 6.4 การวเคราะหระดบการเกดเจลาทไนเซชน

วเคราะหระดบการเกดเจลาทไนเซชน (degree of gelatinization, DG) ตามวธการของ Chiang และJohnson (1977) เตรยมตวอยางทเกดเจลาทไนเซชนอยางสมบรณ (totally gelatinization sample) โดยน าสารละลายแปงทไมผานการแปรรปทมความเขมขน 2% โดยน าหนก เขาเครอง ออโตเคลป (autoclave, HA-300MN, Hirayama, Japan) ทอณหภม 120 องศาเซลเซยส เปนเวลา 60 นาท จากนนเตมสารละลายเมทลแอลกอฮอลลงในสารละลายแปงทได ปรมาตร 3 เทาของสารละลายแปงทงหมด ผสมใหเขากนดวยเครองปนผสมทความเรวสง และท าการกรองสารละลายแปงและท าการลางซ าอก 2 ครงดวยสารละลายเมทลแอลกอฮอล จากนนท าใหแหงในตดดความชน บดตวอยางและรอนผานตะแกรงทมขนาด mesh No.80 และเรยกตวอยางทไดนวา “totally gelatinization sample”

 

 

 

 

 

 

 

 

27

ชงตวอยางแปงทผานการใหความรอน 20 มลลกรมลงในหลอดเซนทรฟวขนาด 50 มลลลตรและเตมน ากลนปรมาตร 5 มลลลตร ส าหรบตวอยาง totally gelatinization ชงตวอยาง totally gelatinization หนก 20 มลลกรมและเตมน ากลนปรมาตร 3 มลลลตร สารละลายโซเดยม ไฮดรอกไซดความเขมขน 1 นอรมอล ปรมาตร 1 มลลลตร หลงจากนน 5 นาทเตมกรดไฮโดรคลอรกเขมขน 1 นอรมอล ปรมาตร 1 มลลลตร และเตมสารละลายเอนไซม amyloglucosidase (Sigma No.A-7095) ทละลายในบฟเฟอรอะซเตท pH 4.5 (เอนไซม amyloglucosidase 10 ไมโครลตรตอสารละลายบฟเฟอรอะซเตท 25 มลลลตร) ปรมาตร 25 มลลลตรลงในหลอดเซนทรฟวทมตวอยางแปงทผานการใหความรอนและตวอยาง totally gelatinization จากนนน าไปบมทอางควบคมอณหภมท 40 องศาเซลเซยสพรอมเขยาอยางตอเนอง (Julabo EC, Julabo Labortechnik GMBH, Germany) เปนเวลา 60 นาท เมอครบเวลาท 30 และ 60 นาท ปเปตสารละลายตวอยาง 5 มลลลตร ลงในหลอดเซนทรฟวทมกรดไตรคลอโรอะซตก (trichloroacetic acid) เขมขน 25% โดยปรมาตร ปรมาณ 0.4 มลลลตร จากนนน ามาปนเหวยงดวยเครองเซนทรฟว (centrifuge, Hettich, Universal 16 R, Germany) ทความเรว 12500xg เปนเวลา 5 นาทและปเปตสารละลายสวนใส 0.25 มลลลตร จากนนเตมสารละลาย o-toluidine ปรมาตร 2.25 มลลลตรและน าไปวางในอางควบคมอณหภมท 100 องศาเซลเซยส จากนนท าใหเยนและเตมกรดอะซตกเขมขนปรมาตร 2.5 มลลลตร วดคาการดดกลนแสงท 630 นาโนเมตร ดวยเครองสเปคโตโฟโตมเตอร (Libras22, Biochrom, Ltd., Cambridge, England) ค านวณ DG ตามสตร

Y = [100(B-k)]/(A-k) ; k = [A(C-B)]/(A-2B+C)

A = คาการดดกลนแสงของตวอยาง total gelatinization B = คาการดดกลนแสงของตวอยางทผานการใหความรอนทผานการยอย 30 นาท C = คาการดดกลนแสงของตวอยางทผานการใหความรอนทผานการยอย 60 นาท k = คาการดดกลนแสงของ 1% of intact sample ทผานการยอย 30 นาท Y = ระดบการเกดเจลาทไนซของตวอยาง (%) 6.5 การวเคราะหคณสมบตทางเคมกายภาพ 6.5.1 คณสมบตการเกดเพสท วเคราะหคณสมบตการเกดเพสท (pasting properties) ดวยเครองวเคราะหความหนดแบบรวดเรว rapid visco analyzer (RVA, Newport Scientific, Warriewood, Australia) ชงตวอยางจ านวน 2.5 กรม (น าหนกแหง) ลงใน RVA canister และเตมน ากลนลงใน RVA canister ใหม

 

 

 

 

 

 

 

 

28

น าหนกรวมทงหมดเปน 27.5 กรม จากนนผสมใหเขากน และใชโปรแกรมการท างานดวย extrusion with no alcohol profile ดงตอไปน เรมตนการท างานทอณหภม 25 องศาเซลเซยส ตงแตเวลา 0-1 นาท ดวยความเรว 960 รอบตอนาท ส าหรบ 10 วนาทแรก แลวลดลงเปน 160 รอบตอนาทตลอดการวเคราะห จากนนเพมอณหภมเปน 95 องศาเซลเซยสในชวงเวลาระหวางนาทท 1-6 และควบคมอณหภมใหคงท ท 95 องศาเซลเซยส เปนเวลา 6.5 นาท จากนนลดอณหภมลงมาท 25 องศาเซลเซยสในชวงเวลาระหวางนาทท 12.50-18.50 และควบคมอณหภมใหคงท ท 25 องศาเซลเซยส เปนเวลา 1.50 นาท รวมระยะเวลาการทดสอบ 20 นาท ท าการวดคาอณหภม ทเรมเกดเพสท (pasting temperature) คาความหนดสงสด (peak viscosity) คาความหนดต าสด (trough viscosity) คาเบรคดาวน (breakdown) คาความหนดสดทาย (final viscosity) และคา เซตแบค (setback) 6.5.2 ดชนการดดซบน าและดชนการละลาย วเคราะหคาดชนการดดซบน า (water absorption index, WAI) และคาดชนการละลาย (water solubility index, WSI) ตามวธการของ Anderson (1999) ชงตวอยางแปง 1.25 กรม (น าหนกแหง) ลงในหลอดเซนทรฟวขนาด 50 มลลลตรและเตมน ากลนปรมาตร 20 มลลลตร ผสมใหเขากนจากนนน าไปวางในอางควบคมอณหภมท 30 องศาเซลเซยสพรอมเขยาอยางตอเนอง (Ratex SWB20, Instruments PTY., LTD., Australia) เปนเวลา 30 นาท ครบเวลาน ามาปนเหวยงดวยเครองเซนทรฟว (centrifuge, Hettich, Universal 16 R, Germany) ทความเรว 3000xg เปนเวลา 10 นาท จากนนแยกสวนใสใสในภาชนะททราบน าหนกและน าไปอบทอณหภม 105 องศาเซลเซยสจนน าหนกคงท จากนนน ามาชงน าหนกและค านวณเปนรอยละของคา WSI และน าตวอยางแปงทเหลอในหลอดเซนทรฟวมาชงน าหนก และค านวณเปนรอยละของคา WAI ซงสามารถค านวณตามสตรขางลาง

WAI (g/g) = น าหนกแปงสวนตะกอน น าหนกตวอยางแหง

WSI (%) = น าหนกแปงสวนทละลายทพองตวแลว X 100 น าหนกตวอยางแหง

 

 

 

 

 

 

 

 

29

6.5.3 วเคราะหลกษณะโครงสรางผลก วเคราะหโครงสรางผลก (X-ray diffraction pattern) โดยใชเครอง X-ray diffractometer (XRD) (Bruker D5005, Bruker GmbH, Germany) ดวยรงส Cu Kα 1.54 Å และในการทดสอบก าหนดคาความตางศกยท 40 กโลโวลต ใชกระแสไฟฟา 40 มลลแอมป โดยใช divergen slit 1 องศา anti slit 1 องศา และสแกนในชวงมม Bragg’s angle (2θ) เทากบ 4-30 องศา ดวยอตราเรว 0.02 รอบตอนาท และค านวณคารอยละความเปนผลก (%relative crystallinity) ตามวธการของ Hermans และ Weidinger (1961) วดพนทพคโดยใชโปรแกรม EVA diffact plus#1 software (Bruker GmbH, Germany) ซงอตราสวนของพนทพคตอพนททงหมดคดเปนคารอยละความเปนผลก (% relative crystallinity) 6.6 การวเคราะห antioxidant properties 6.6.1 การเตรยมตวอยางส าหรบวเคราะห antioxidant properties การเตรยมตวอยางส าหรบวเคราะหหา antioxidant properties แบงออกเปน ปรมาณสารประกอบฟนอลกทงหมด (total phenolics content) DPPH radical scavenging activity และ reducing power การเตรยมตวอยางเตรยมโดยชงตวอยางแปงหนก 10 กรมและเตมสารละลายเมทลแอลกอฮอลปรมาตร 100 มลลลตร จากนนน าไปเขยาอยางตอเนองในเครองเขยาทอณหภม 25 องศาเซลเซยส เปนเวลา 24 ชวโมง เมอครบเวลาน าสารละลายตวอยางแปงกรองผานกระดาษกรอง whatman No.1 จากนนน าตะกอนตวอยางมาเตมสารละลายเมทลแอลกอฮอล เขยาอยางตอเนองและกรองอกครงหนง จากนนรวมสารละลายทไดจากการกรองครงท 1 และ 2 และน าไประเหยดวยเครองระเหยแหงแบบสญญากาศ (rotary evaporator, R-114S, Buchi Labortechnik AG, Switzerland) ทอณหภม 35 องศาเซลเซยสจนตวอยางแหง จากนนเกบตวอยางแหงทไดหลงจากการระเหยทอณหภม 4 องศาเซลเซยสเพอรอน ามาวเคราะหในขนตอนตอไป โดยกอนการน ามาวเคราะหใหน าตวอยางแหงทไดละลายในสารละลายเมทลแอลกอฮอลอกครง ใหไดความเขมขนของตวอยางท 20 มลลกรมตอมลลลตร 6.6.2 การวเคราะหปรมาณสารประกอบฟนอลกทงหมด ปรมาณสารประกอบฟนอลกทงหมดวเคราะหดวยวธ Folin-Ciocalteu ตามวธการของ Marinova และคณะ (2005) ปเปตสารละลายตวอยางทไดจากขอ 4.3.8.1 ปรมาตร 0.2 มลลลตร น ากลนปรมาตร 1.8 มลลลตร และสารประกอบ Folin-Ciocalteu’s phenol ปรมาตร 0.2 มลลลตร ผสมใหเขากนและตงทงไวนาน 5 นาท จากนนเตมสารละลายโซเดยมไบคารบอเนตเขมขน 7% โดย

 

 

 

 

 

 

 

 

30

ปรมาตร 2 มลลลตรและปรบปรมาตรเปน 5 มลลลตร หลงจากปรบปรมาตรแลวน าไปตงทงไวทอณหภมหองนาน 90 นาท เมอครบเวลาน าไปวดคาการดดกลนคลนแสงทความยาวคลน 750 นาโนเมตรดวยเครองสเปคโตโฟโตมเตอร (Libras22, Biochrom, Ltd., Cambridge, England) เทยบกบสารมาตรฐานกรดแกลลก (gallic acid) (ในชวงความเขมขนท 20-200 มลลกรมตอลตร) 6.6.3 การวเคราะห DPPH radical scavenging activity DPPH radical scavenging activity วเคราะหตามวธการของ Choi และคณะ (2007) ปเปตสารละลายตวอยางทไดจากขอ 4.3.8.1. ปรมาณ 1.2 มลลลตรและสารละลาย DPPH ทละลายในสารละลายเมทลแอลกอฮอลเขมขน 0.2 มลลโมลารปรมาตร 4.8 มลลลตร ผสมใหเขากนและตงทงไวนาน 10 นาทในความมด จากนนน ามาวดคาการดดกลนแสงทความยาวคลน 517 นาโนเมตรดวยเครองสเปคโตโฟโตมเตอร (Libras22, Biochrom, Ltd., Cambridge, England) เทยบกบ blank (DI water) และ control (เมทลแอลกอฮอล) ค านวณปรมาณ DPPH radical scavenging activity ตามสตรดงน DPPH radical scavenging activity (%) = [A517 of control - A517 of sample] X 100

A517 of control A517 = ความแตกตางของคาการดดกลนแสงของตวอยางหรอ control กบ blank ทความยาวคลน 517 นาโนเมตร 6.6.4 การวเคราะห reducing power reducing power วเคราหตามวธการของ Choi และคณะ (2007) โดยปเปตสารละลายตวอยางทไดจากขอ 4.3.8.1. ปรมาตร 2.5 มลลลตร สารละลายบฟเฟอรโซเดยมอะซเตทเขมขน 200 มลลโมลาร (pH 6.6) ปรมาตร 2.5 มลลลตรและสารละลายโพแทสเซยมเฟอรกไซยาไนดเขมขน 1% โดยปรมาตร ปรมาตร 2.5 มลลลตร ผสมใหเขากนและน าไปแชในอางควบคมอณหภม ทอณหภม 50 องศาเซลเซยสเปนเวลา 20 นาท เมอครบเวลาเตมสารละลาย trichloroacetic acid เขมขน 10% โดยปรมาตร ปรมาณ 2.5 มลลลตร ผสมใหเขากนและน าไปปนเหวยงดวยเครอง เซนทรฟว (centrifuge, Hettich, Universal 16 R, Germany) ทความเรว 200xg เปนเวลา 10 นาท จากนนปเปตสารละลายสวนใสปรมาตร 5 มลลลตร และเตมน ากลนปรมาตร 5 มลลลตรกบ สารละลายเฟอรกคลอไรดเขมขน 0.1% โดยปรมาตร ผสมใหเขากนและวดคาการดดกลนคลนแสง

 

 

 

 

 

 

 

 

31

ทความยาวคลน 700 นาโนเมตรเทยบกบ blank (DI water) และ control (เมทลแอลกอฮอล) ดวยเครองสเปคโตโฟโตมเตอร (Libras22, Biochrom, Ltd., Cambridge, England) 6.7 การวเคราะหปรมาณ Coixenolide ปรมาณ coixenolide วเคราะหตามวธการของ Yang และคณะ (2004) ซงเปนการวดปรมาณ 2,3-butanediol ทไดจากการปลดปลอยจาก coixenolide ดวยวธการ acid-catalyzed transesterification น าตวอยางแปงมาสกดไขมนออกดวยสารละลายไดเอทลอเธอรตามวธการของ AOAC (2000) จากนนชงไขมนทไดจากการสกดน าหนก 1 กรม ลงในขวดรปชมพและเตมสารละลายเมทานอลก ไฮดรอคลอไรด (methanolic hydrochloride หรอ methanolic HCl) เขมขน 7% โดยน าหนก ปรมาตร 20 มลลลตร ผสมใหเขากนและน ามา reflux ทอณหภม 100 องศาเซลเซยสเปนเวลา 4 ชวโมง หลงจากนนท าใหเยนลง และปรบใหเปนกลางดวยสารละลายเมทานอลกโซเดยมเมทอกไซด (methanolic sodium methoxide) ทความเขมขน 30% โดยปรมาตร จากนนน าสารละลายทไดหลงจากการปรบใหเปนกลางแลวมากรองสวนของเกลอทเกดขน และปรบปรมาตรดวยการระเหยตวอยางดวยเครองระเหยแหงแบบสญญากาศ (rotary evaporator, R-114S, Buchi Labortechnik AG, Switzerland) ใหเหลอ 2 มลลลตร จากนนเตมสารมาตรฐาน 1,5-Pentanediol (Sigma Chemical Co.,St. Louis, MO, U.S.A.) เพอเปน internal standard และน าสารละลายผสมทไดสดทายฉดเขาเครอง gas chromatograph (GC) โดยใช flame ionization detector (FID) เปน detector (Varian CP3800, Varian, Co., Ltd., Netherland) และใชคอลมน CP7420, WCOT fused silica, CP-select CB for FAME 100mx0.25mm, 0.25 µm film thickness, Varian, U.S.A. โดยมอณหภมสวนฉดสาร (injector temperature) เปน 250 องศาเซลเซยส อตราสวนของสารทเขาคอลมนกบสวนทระบายออก (split ratio) คอ 1 ตอ 10 และควบคมอณหภมของคอลมน (column temperature) เรมตนท 100 องศาเซลเซยส นาน 1 นาท เพมอณหภมจนถง 250 องศาเซลเซยส ดวยอตรา 5 องศาเซลเซยสตอนาท และคงไวนาน 20 นาท รวมระยะเวลาในการวเคราะหเทากบ 52 นาท อณหภมของอปกรณตรวจวด (detector temperature) เปน 250 องศาเซลเซยส ปรมาตรตวอยางทใชในการวเคราะห (injection volume) คอ 1 ไมโครลตร จากนนค านวณปรมาณ coixenolide ไดจากการวเคราะหปรมาณ 2,3-butanediol โดยค านวณเทยบกบพนทพคของ internal standard 6.8 การวเคราะหผลทางสถต การศกษาสภาวะการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชน ใชแผนการทดลองแบบ factorial experiment แบบ completely randomized design (CRD) โดยศกษาตวแปรของสภาวะการแปรรป

 

 

 

 

 

 

 

 

32

2 ตวแปร คอ อณหภมของบาเรล และความชนของวตถดบ โดยแตละตวแปรแบงออกเปน 3 ระดบ คอ อณหภมของบาเรลเปนระดบต า (40/60/80/90 องศาเซลเซยส) ระดบกลาง (60/80/100/120 องศาเซลเซยส) และระดบสง (90/110/130/150 องศาเซลเซยส) และความชนของวตถดบ 20, 35 และ 50% และวเคราะหความแปรปรวน analysis of variance (ANOVA) ดวยโปรแกรม statistical analysis system (SAS) for windows version 6.12 (SAS Institute Inc., Cary, NC) และเปรยบเทยบคาเฉลยโดยวธ duncan’s new multiple’s range test (DMRT) ทความเชอมนทางสถต 95%

 

 

 

 

 

 

 

 

33

บทท 3 ผลการวเคราะหขอมลและการอภปรายผล

1. ผลการวเคราะหองคประกอบทางเคมของแปงลกเดอย

องคประกอบทางเคมของแปงลกเดอยพนธขาวและพนธด าแบบเตมเมลด (whole grain flour) แสดงในตารางท1 พบวา ปรมาณโปรตน ไขมน ใยอาหารทงหมด (total dietary fiber, TDF) ของแปงลกเดอยเตมเมลดพนธด ามปรมาณมากกวาพนธขาว ในขณะทปรมาณเถาของแปงลกเดอยเตมเมลดพนธขาวมปรมาณมากกวาพนธด า โดยแปงลกเดอยเตมเมลดพนธด ามปรมาณโปรตน 16.13% ไขมน 5.63% และ เถา 1.39% และพนธขาวมปรมาณโปรตน 13.57% ไขมน 5.18% และเถา 1.72 % ซงพบวามคาใกลเคยงกบการศกษาของ Wu, Charles และ Huang (2007) ทรายงานวา ลกเดอยจากประเทศไทย ลาว เวยดนามและไตหวนมปรมาณโปรตน 12-14% ไขมน 6.2-7.2% และเถา 1.7-2.4% และการศกษาของทศนย พรกจประสาน และอรอนงค นยวกล (2530) ทรายงานวา ลกเดอยมปรมาณโปรตน 15% ไขมน 5.5% และ เถา 1.53% ซงเมอเปรยบเทยบกบองคประกอบ ทางเคมของแปงลกเดอยกบธญพชอน ๆ แบบเตมเมลด เชน ขาวโพด (9-13% โปรตน 4-5% ไขมน 1.5-2% เถาและ 12-13% TDF) ขาวสาล (14-20% โปรตน, 1.4-2.4% ไขมน, 1.7-2.4% เถาและ 8.8-15% TDF) และขาวบารเลย (15-19% โปรตน, 1.8- 5.2% ไขมน, 2.0-2.5% เถาและ 12-21% TDF) (Grausgruber, Scheiblauer, Schönlechner, Rucken bauer และ Berghofer, 2004; Silva และ Ciocca, 2005; Hasjim, Srichuwong, Scott และ Jane, 2009) จะเหนไดวา ลกเดอยมปรมาณโปรตนเถาและ TDF ใกลเคยงกบขาวโพด ขาวสาลและขาว บารเลย ส าหรบปรมาณไขมนในลกเดอยมปรมาณใกลเคยงกบขาวบารเลยและขาวโพด ตารางท 1 องคประกอบทางเคมของแปงลกเดอยเตมเมลดในพนธขาวและพนธด า องคประกอบ ลกเดอยพนธขาว ลกเดอยพนธด า ความชน (%) 8.68 + 0.88 8.35 + 1.77 โปรตน (%) 13.57 + 0.04 16.13 + 1.03 ไขมน (%) 5.18 + 0.45 5.63 + 0.39 เถา (%) 1.72 + 0.03 1.39 + 0.30 สตารช (%) 69.64 + 0.09 66.54 + 1.36 ใยอาหารทงหมด (%) 14.7 + 1.45 17.4 + 1.96

 

 

 

 

 

 

 

 

34

2. ผลการวเคราะหคณสมบตของสตารชลกเดอย 2.1 ก าลงการพองตวและการละลาย ก าลงการพองตวของสตารชลกเดอยพนธขาวและด าทชวงอณหภม 65 - 95 องศาเซลเซยส

แสดงในภาพท 2 พบวา ก าลงการพองตวของสตารชลกเดอยพนธขาวและด ามคาเพมขนเมออณหภมเพมขน และก าลงการพองตวของสตารชลกเดอยพนธด ามคาสงกวาพนธขาว การเพมขนของคาก าลงการพองตวเมออณหภมสามารถอธบายไดจากงานวจยของทศนย พรกจประสาน และ อรอนงค นยวกล (2530) ไดอธบายไววา การพองตวของสตารชขนอยกบสวนอสณฐาน (amorphous region) และสวนผลก (crystalline region) โดยสวนอสณฐานเปนบรเวณทมการจดเรยงตวของโมเลกลสตารชอยางไมเปนระเบยบดวยแรงยดเหนยวแบบออน ๆ จงถกท าลายไดงายและ ท าใหเกดการพองตวในชวงแรก และสวนผลกเปนบรเวณทมการจดเรยงตวของโมเลกลสตารชอยางหนาแนนดวยแรงยดเหนยวทแขงแรงและจะถกท าลายเมอไดรบความรอนเพมขน จงท าใหเกดการพองตวในชวงท 2 การทก าลงการพองตวของสตารชลกเดอยพนธขาวมคานอยกวาลกเดอย พนธด า เนองมาจากสตารชลกเดอยพนธขาวมปรมาณอะไมโลสนอยกวาลกเดอยพนธด า ซงปรมาณของอะไมโลสหรออตราสวนของอะไมโลสตออะไมโลเพคตนรวมถงโครงสรางของอะไมโล เพคตนดวยมผลตอก าลงการพองตว โดยสตารชทมปรมาณของอะไมโลเพคตนสงหรอมปรมาณ อะไมโลสต ามผลใหสตารชสามารถพองตวไดสง ทงนเปนผลมาจากโครงสรางของอะไมโลเพคตนทมกงกานสาขาเปนจ านวนมากมผลใหโครงสรางของเมดแปงไมแขงแรง เนองจากไมสามารถ จดเรยงตวกนอยางหนาแนนได จากเหตผลนเปนเหตใหสตารชทมปรมาณอะไมโลสต าจงสามารถพองตวไดดกวาสตารชทมปรมาณอะไมโลสสง ซงมงานวจยทสนบสนนเกยวกบผลของอตราสวนของอะไมโลสตออะไมโลคเพคตนของ Tester และ Morrison (1990) ไดรายงานไววา สตารช ขาวบารเลยพนธขาวเหนยว และสตารชขาวโพดพนธขาวเหนยวมก าลงการพองตวสงกวาสตารชขาวบารเลยพนธขาวเจาและสตารชขาวโพดพนธขาวเจาทมปรมาณอะไมโลสสงกวา แตผลการทดลองของก าลงการพองตวของสตารชลกเดอยพนธขาวและด าทไดขดแยงกบงานวจยของ Tester และ Morrison (1990) ซงปจจยทมผลตอก าลงการพองตวอาจไมไดเปนผลมาจากผลของปรมาณ อะไมโลสเพยงอยางเดยว แตอาจมผลเนองมาจากความแตกตางของปรมาณผลก โดยสตารช ลกเดอยพนธขาวมปรมาณผลกสงกวาพนธด าท าใหสวนอสณฐานของสตารชลกเดอยพนธด า มปรมาณทสงกวา จงท าใหน าสามารถทจะแทรกเขาไปในโครงสรางไดมากกวาสตารชลกเดอยพนธขาว ซงมผลใหสตารชลกเดอยพนธด าสามารถทจะพองตวไดสงกวาสตารชลกเดอยพนธขาว นอกจากน เมอเปรยบเทยบก าลงการพองตวของสตารชลกเดอยทอณหภม 85 องศาเซลเซยสกบงานวจยของ Li และCorke (1999) พบวา ก าลงการพองตวของสตารชลกเดอยพนธขาว (4.63 กรม

 

 

 

 

 

 

 

 

35

ตอกรม) และด า (6.21 กรมตอกรม) ทอณหภม 85 องศาเซลเซยสมคาต ากวาสตารชลกเดอยพนธ normal amylose 5 พนธ คอ Wuhan-1 coix, Guiyang wild coix, Neshi wild coix, Rongjiang wild coix, Neimang wild coix ซงมก าลงการพองตวอยในชวง 10.3-12.7 กรมตอกรม ทงนความแตกตางของก าลงการพองตวของสตารชลกเดอยทวเคราะหไดกบงานวจยของ Li และ Corke (1999) อาจเนองมาจากความแตกตางของปรมาณอะไมโลสและพนธของลกเดอย โดยสตารชลกเดอยทง 5 พนธจากงานวจยของ Li และ Corke (1999) มปรมาณอะไมโลสในชวง 15.9-25.8% ในขณะทสตารชลกเดอยพนธขาวและด ามปรมาณอะไมโลส 10.34 และ 17.01%

ภาพท 2 ก าลงการพองตวของสตารชลกเดอยพนธขาวและพนธด า WS = สตารชลกเดอยพนธขาว และ BS = สตารชลกเดอยพนธด า

นอกจากนน เมอเปรยบเทยบรปแบบของก าลงการพองตวของสตารชลกเดอยกบสตารช

อนๆ เชน งานวจยของ Simi และ Abraham (2008) พบวา รปแบบของก าลงการพองตวของสตารชขาวและสตารชลกเดอยมลกษณะเหมอนกน คอ ก าลงการพองตวของสตารชมคาเพมขนเมออณหภมเพมขน และเมอเทยบรปแบบของก าลงการพองตวของสตารชลกเดอยกบสตารชมนฝรงจากงานวจยของ Osundahunsi, Fagbemi, Kesselman และ Shimoni (2003) พบวา รปแบบของก าลงการพองตวของสตารชลกเดอยและสตารชมนฝรงมลกษณะเหมอนกนเชนกน แตก าลงการพองตวทวดไดในชวงอณหภมสงกวา 75 องศาเซลเซยส การเพมขนของก าลงการพองตวมลกษณะทกราฟชนและคาทไดมคาสงกวาสตารชลกเดอย จงมลกษณะแตกตางกนระหวางสตารชลกเดอยและ

 

 

 

 

 

 

 

 

36

สตารชมนฝรง ซงรปแบบก าลงการพองตวทแตกตางกนระหวางสตารชลกเดอย สตารชขาว และสตารชมนฝรง อาจเนองจากชนดของแปงทแตกตางกน โดยแปงทตางชนดกนมผลตอก าลงการพองตวของสตารชทแตกตางกน โดยสตารชลกเดอยและสตารชขาวเปนสตารชจากธญพช ในขณะทสตารชมนฝรงเปนสตารชจากสวนหว ซงสตารชจากธญพชจะมการพองตวทต ากวาสตารชจาก สวนหว เนองจากสตารชในกลมนมจ านวนพนธะภายในโครงสรางของเมดแปงทสงมผลให ความแขงแรงของเมดแปงมคาสงดวย จงเปนผลใหสตารชในกลมนมการพองตวทไดต า ในขณะทสตารชจากสวนหวจะมการพองตวทสง เนองจากพนธะภายในรางแหของโครงสรางเมดแปงออนแอกวาสตารชจากธญพช เปนผลใหสตารชสามารถพองตวไดสง (กลาณรงค ศรรอต และเกอกล ปยะจอมขวญ, 2546) นอกจากเรองชนดของแปงทมผลตอก าลงการพองตวแลว ยงมผลเนองจากชนดโครงสรางผลกของสตารชจากการวดดวยเครอง XRD ทมผลตอการพองตวของสตารชทแตกตางกน เนองจากลกษณะการจดเรยงของโครงสรางของสตารชลกเดอยจดอยในโครงสรางผลกแบบ A ทมการจดเรยงตวของโครงสรางทแขงแรงกวาโครงสรางของสตารชมนฝรงซงมโครงสรางผลกเปนแบบ B โดย Yuan, Zhang, Dai และ Yu (2007) ไดรายงานวา สตารชจาก มนส าปะหลงทมโครงสรางผลกแบบ A มก าลงการพองตวทต ากวาสตารชมนฝรงทมโครงสรางผลกแบบ B แตมคาสงกวาสตารชจาก Dioscorea nipponica Makino ทมโครงสรางผลกแบบ C

ภาพท 3 คาการละลายของสตารชลกเดอยพนธขาวและพนธด า WS = สตารชลกเดอยพนธขาว และ BS = สตารชลกเดอยพนธด า

 

 

 

 

 

 

 

 

37

คาการละลายของสตารชลกเดอยพนธขาวและด าทชวงอณหภม 65-95 องศาเซลเซยส แสดงในภาพท 3 พบวา คาการละลายของสตารชทง 2 พนธมคาเพมขนเมออณหภมเพมขน ซงคาการละลายของสตารชทเพมขนตามอณหภมทเพมขน เนองจากเมออณหภมเพมขนพนธะไฮโดรเจนของโมเลกลอะไมโลสและอะไมโลเพคตนจะถกท าลาย ท าใหเมดสตารชเกดการพองตวและโมเลกลของน าสามารถเขาจบกบหมไฮดรอกซลทเปนอสระได จงท าใหบางสวนของสตารชละลายออกมามผลใหปรมาณของแขงทละลายออกมามปรมาณมากขน เปนผลใหคาการละลายมคาเพมขน นอกจากน เมอเปรยบเทยบคาการละลายของสตารชลกเดอยระหวาง 2 พนธ พบวา คาการละลายของสตารชลกเดอยพนธขาวมคาสงกวาพนธด า ซงผลทไดใหผลในทางตรงกนขามกบผลของ คาก าลงการพองตวของสตารชลกเดอยทพนธขาวใหคาต ากวาพนธด า ความแตกตางของคาการละลายของสตารชลกเดอยระหวาง 2 พนธ อาจเนองจากสดสวนของอะไมโลสและอะไมโลเพคตนในสวนอสณฐานและสวนผลกรวมไปถงปรมาณอะไมโลส (กลาณรงค ศรรอต และเกอกล ปยะจอมขวญ, 2546) โดยคณสมบตทางดานการละลายแสดงใหเหนถงพนธะภายในเมดสตารช โดยพนธะทเกดขนในธญพชสามารถเกดขนไดใน 2 บรเวณ คอ พนธะบรเวณผลกและพนธะบรเวณอสณฐานของเมดแปง (Onitilo, Sanni, Daniel, Dixon และ Dixon, 2007; กลาณรงค ศรรอต และเกอกล ปยะจอมขวญ, 2546) ซงพนธะภายในเมดสตารชทเกดขน ไดแก พนธะทเกดจากการจบกนระหวางอะไมโลสกบอะไมโลส อะไมโลสกบอะไมโลเพคตน อะไมโลสกบไขมน เปนตน ซงพนธะทเกดขนเหลานมผลตอความแขงแรงของโครงสรางเมดแปง โดยมผลตอการหลดออกจากโครงสรางของอะไมโลสและอะไมโลเพคตนสายสนบางสวนจากเมดแปง เนองจากการวดคาการละลายของสตารชเปนการวดปรมาณของของแขงทละลายออกมาได (Tester และ Morrison, 1990) ซงทางหนงทเปนไปได คอ อะไมโลสและโครงสรางของอะไมโลเพคตน สายสน ดงนน สตารชทมปรมาณอะไมโลสมากกวาจะมโอกาสการหลดออกจากโครงสรางเมดแปงทสงกวา แตอยางไรกตามสตารชทมสวนอสณฐานมากกวากมโอกาสการหลดออกจากโครงสรางเมดแปงของ อะไมโลเพคตนสายสนกเปนไปไดมากกวา แตผลของคาการละลายในสตารชลกเดอยพนธขาวและด าทไดนนพบวา สตารชลกเดอยพนธขาวทมปรมาณอะไมโลสและสวนของอสณฐานนอยกวามคาการละลายสงกวาสตารชลกเดอยพนธด า อาจเปนผลมาจากปรมาณของเถาหรอแรธาตตางๆ ทแตกตางกนโดยสตารชลกเดอยพนธขาวมปรมาณเถาสงกวาสตารชลกเดอยพนธด า ซงเถาหรอแรธาตนนสามารถทจะลายในน าได ดงนน การทสตารชลกเดอยมปรมาณเถาสงกวากมโอกาสการละลายของแรธาตในน าสงกวาสตารชลกเดอยพนธด า เปนผลใหสตารชลกเดอยพนธขาวมคาการละลายสงกวาพนธด า นอกจากน เมอเปรยบเทยบคาการละลายของสตารชลกเดอยทอณหภม 85 องศาเซลเซยสกบงานวจยของ Li และ Corke (1999) พบวา คาการละลายของสตารชลกเดอยพนธขาว (55.43%)

 

 

 

 

 

 

 

 

38

และด า (47.10%) ทอณหภม 85 องศาเซลเซยสมคาสงกวาสตารชลกเดอยพนธ normal amylose 5 พนธ ซงมคาการละลายในชวง 4.4-8.8% ทงนความแตกตางของคาการละลายของสตารชลกเดอยกบงานวจยของ Li และ Corke (1999) อาจเปนผลเนองจากพนธของลกเดอยทแตกตางกนและการปลกทสภาพอากาศหรอภมประเทศทแตกตางกน ใหก าลงการพองตวกบการละลายทแตกตางกนกเปนไปได

2.2 คณสมบตการเกดเพสท คณสมบตการเกดเพสทของสตารชลกเดอย 2 พนธไดท าการวเคราะหดวยเครอง RVA แสดงผลในตารางท 2 พบวา คาความหนดสงสด คาเบรคดาวนและอณหภมทเรมเกดเพสทของสตารชลกเดอยพนธขาวมคาสงกวาสตารชลกเดอยพนธด าอยางมนยส าคญทางสถต (p<0.05) ในขณะทคาความหนดต าสด คาความหนดสดทายและคาเซตแบคของสตารชลกเดอยพนธขาวมคาต ากวาสตารชลกเดอยพนธด าอยางมนยส าคญทางสถต (p<0.05) ทงนความแตกตางของคณสมบตการเกดเพสทของสตารชลกเดอยทง 2 พนธ เนองมาจากความแตกตางของปรมาณอะไมโลส คอสตารชลกเดอยพนธด ามปรมาณอะไมโลสทสงกวาพนธขาว แสดงใหเหนวา สตารชลกเดอย พนธด ามสดสวนของอะไมโลเพคตนทนอยกวาพนธขาว ซงท าใหสตารชลกเดอยพนธด าเกดการพองตวไดนอยกวาพนธขาว เนองจากโครงสรางของอะไมโลเพคตนทมกงกานสาขาเปนจ านวนมากมผลใหโครงสรางของเมดแปงไมแขงแรง ซงมาจากการทไมสามารถจะจดเรยงตวไดอยางหนาแนน ดงนน จากการทสตารชลกเดอยพนธด ามการพองตวทชากวา สงผลใหสตารชลกเดอยพนธด ามคาความหนดสงสดต ากวาพนธขาว แตการทคาเซตแบคและคาความหนดสดทายของสตารชลกเดอยพนธด ามคาสงกวาพนธขาว เนองจากสตารชลกเดอยพนธด ามปรมาณอะไมโลสทสงกวา สงผลใหโอกาสการจดเรยงตวกนของอะไมโลสอกครงมโอกาสทสงกวาสตารชลกเดอยพนธขาว จงเปนเหตใหความหนดทเกดขนหลงจากลดอณหภมจาก 95 เปน 50 องศาเซลเซยสของสตารชลกเดอยพนธด ามคาสงกวาสตารชลกเดอยพนธขาว ซงจากงานวจยของ Varavinit และคณะ (2003) ไดอธบายสนบสนนเกยวกบผลของปรมาณอะไมโลสตอคณสมบตการเกดเพสท พบวา สตารชขาวทมปรมาณ อะไมโลสต าจะใหคณสมบตการเกดเพสททางดานความหนดทสงกวาสตารชทมปรมาณอะไมโลส สงกวา นอกจากน เมอเปรยบเทยบคณสมบตการเกดเพสททางดานความหนดของสตารชลกเดอยกบงานวจยของ Li และ Corke (1999) พบวา คณสมบตการเกดเพสททางดานความหนดทวเคราะหไดของสตารชลกเดอยทง 2 พนธมคาต ากวางานวจยของ Li และ Corke (1999) โดยคณสมบตการเกดเพสททางดานความหนดของสตารช normal amylose 5 พนธน มคาความหนดสงสด 167-203 RVU คาความหนดสดทาย 185-208 RVU คาเบรคดาวน 47-63 RVU

 

 

 

 

 

 

 

 

39

ตารางท 2 คณสมบตการเกดเพสทของสตารชลกเดอยพนธขาวและพนธด า

Sample

Pasting parameter (RVU) Pasting Temperature

(oC) Peak

viscosity Trough viscosity

Breakdown Final

viscosity Setback

WS 101.61±0.49a -4.28±0.29b 105.89±0.59a -1.17±0.14b 3.11±0.19b 73.30±0.26a

BS 70.92±0.42b -0.86±0.42a 71.78±0.05b 7.06±0.77a 7.92±0.55a 71.33±0.24b

หมายเหต WS = สตารชลกเดอยพนธขาว และ BS = สตารชลกเดอยพนธด า ตวอกษรทแตกตางกนตามแนวตงแสดงตามความแตกตางกนอยางมนยส าคญทางสถตทระดบความเชอมน 95%

และคาเซตแบค 55-87 RVU ซงความแตกตางของคณสมบตการเกดเพสททางดานความหนดทแตกตางกนของลกเดอยทวเคราะหไดกบงานวจยของ Li และ Corke (1999) เนองมาจากความแตกตางในเรองของพนธทน ามาวเคราะหทแตกตางจากงานวจยของ Li และ Corke (1999) นอกจากน เมอเทยบคณสมบตการเกดเพสทของสตารชลกเดอยกบสตารชอนในกลมโครงสรางผลกแบบ A เชน สตารชขาวสาล สตารชขาวบารเลย และสตารชทรตเคล พบวา คณสมบตการเกดเพสทของสตารชลกเดอยทง 2 พนธมคาต ากวาสตารชทง 3 ซงความแตกตางของคณสมบตการเกดเพสทของสตารชลกเดอยกบสตารชทง 3 ชนดเกดไดจากหลากหลายปจจย เชน ปรมาณอะไมโลส และโครงสรางของอะไมโลเพคตน โดยโครงสรางของอะไมโลเพคตนมผลตอการพองตวของเมดสตารช เนองจากขนาดของสายโซอะไมโลเพคตนทใหญและแตกแขนงออกเปนกงกานจ านวนมาก มผลตอการจบกนระหวางโมเลกลของสายอะไมโลเพคตนกนเองซงท าใหความแขงแรงของเมดแปงมปรมาณมากขน (Ao และ Jane, 2007) นอกจากนอทธพลรวมระหวางความยาวของกงกานของอะไมโลเพคตนและขนาดโมเลกลของอะไมโลสกสงผลตอคณสมบตการเกดเพสทของสตารชดวย (Jane และ Chen, 1992) 2.3 ผลการวเคราะหรปแบบโครงสรางและปรมาณผลก ภาพท 4 แสดงลกษณะรปแบบโครงสรางผลก (X-ray diffraction pattern) ของสตารช ลกเดอยพนธด าและพนธขาว จากการวดดวย X-Ray diffraction (XRD) พบวา ลกเดอยทง 2 พนธจดอยในโครงสรางผลกแบบ A เนองจากพบพคคต าแหนง 2θ ท 17 และ 17.9 (ภาพท 4) เชนเดยวกบสตารชขาว (ภาพท 4a) โดยแปงหรอสตารชทมโครงสรางผลกแบบ A จะใหพคคต าแหนง 2θ ท 17 และ 17.9 แตไมมพคต าแหนง 2θ ท 5.6 ซงจากการวเคราะหต าแหนงพคของ

 

 

 

 

 

 

 

 

40

ภาพท 4 ลกษณะรปแบบโครงสรางผลกของลกเดอยและขาว (a= สตารชขาว, b = สตารชลกเดอย พนธด า และ c = สตารชลกเดอยพนธขาว) สตารชลกเดอยทง 2 พนธใหพคคต าแหนง 2θ ท 17 และ 17.9 แตไมใหพคต าแหนง 2θ ท 5.6 จงจดสตารชลกเดอยทง 2 พนธมลกษณะโครงสรางผลกแบบ A (กลาณรงค ศรรอต และเกอกล ปยะจอมขวญ, 2546) และสตารชลกเดอยพนธขาวมปรมาณผลก (relative crystallinity) 24.56% และสตารชลกเดอยพนธด ามปรมาณผลก 22.86% (ตารางท 3) ซงปรมาณผลกทวดไดมคาใกลเคยงกบสตารชขาวสาลสตารชขาวบารเลย สตารชทรตเคล สตารชขาวเหนยวเจา และสตารชขาวเจา (33.5, 35.2, 35.0, 33.6 และ 28.94% ตามล าดบ) โดยความแตกตางของปรมาณผลกขนกบชนดของธญพชปรมาณอะไมโลส วธการวดและการค านวณปรมาณผลก (Noosuk, Hill, Pradipasena และ Mitchell, 2003; Ao และ คณะ, 2007)

ตารางท 3 ปรมาณผลกของสตารชลกเดอยพนธขาวและพนธด า

ตวอยาง Relative crystallinity (%) ลกเดอยพนธขาว 24.56±1.14

ลกเดอยพนธด า 22.86±0.98

2.4 คณสมบตการเกดเจลาทไนเซชน

คณสมบตการเกดเจลาทไนเซชนของสตารชลกเดอย 2 พนธวเคราะหดวยเครอง DSC โดยคณสมบตการเกดเจลาทไนเซชนของสตารชลกเดอยทวดไดจากเครอง DSC ไดแก To, Tp, Tc, Tc-To และ ΔH ซงคณสมบตการเกดเจลาทไนเซชนของสตารชลกเดอย 2 พนธแสดงในตารางท 4 พบวา คา Tp, Tc, Tc - To และ ΔH ของสตารชลกเดอยทง 2 พนธมคาไมแตกตางกนทางสถต (p>0.05) แตคา To ของสตารชลกเดอยพนธขาวมคาสงกวาสตารชลกเดอยพนธด าอยางมนยส าคญทางสถต (p<0.05) โดยสตารชลกเดอยพนธขาวมคา To, Tp, Tc, Tc - To และ ΔH เทากบ 68.28, 73.98, 80.94, 12.66 องศาเซลเซยส และ 15.00 (J/g) ตามล าดบ และสตารชลกเดอยพนธด ามคา To, Tp, Tc, Tc - To

 

 

 

 

 

 

 

 

41

ตารางท 4 คณสมบตการเกดเจลาทไนเซชนของสตารชลกเดอยพนธขาวและด า

Sample Thermal transition parameters

To ( oC) Tp (

oC) Tc ( oC) Tc-To (

oC) ΔH(J/g)

WS 68.28 ± 0.13 73.98 ± 0.77a 80.94 ± 1.70a 12.66 ± 1.60a 15.00 ± 0.24

BS 66.82 ± 0.22 70.98 ± 0.09b 76.74 ± 0.29b 9.92 ± 0.09b 14.22 ± 0.65

หมายเหต To = gelatinization onset temperature Tp = gelatinization peak temperature Tc = gelatinization completion temperature Tc-To = gelatinization temperature range และ ΔH = Enthalpy WS = สตารชลกเดอยพนธขาว และ BS = สตารชลกเดอยพนธด า ตวอกษรทแตกตางกนตามแนวตงแสดงตามความแตกตางกนอยางมนยส าคญทางสถตทระดบความเชอมน 95% และ ΔH เทากบ 66.82, 70.98, 76.74, 9.92 องศาเซลเซยส และ 14.22 (J/g) ตามล าดบ (ตารางท 4) ความแตกตางของคา To ของสตารชลกเดอยพนธขาวและด า อาจเนองมาจากความแตกตางของปรมาณผลก โดยสตารชลกเดอยพนธขาวมคาสงกวาพนธด า ซงจากงานวจยของ Singh และคณะ (2003) ทรายงานไววา สตารชทมปรมาณผลกสงจะใหโครงสรางทแขงแรงและเสถยรสง ซงมผลใหเมดสตารชมความสามารถในการตานความรอนไดสง จงใหคณสมบตการเกดเจลาทไนเซชนสง ดงนน การทสตารชลกเดอยพนธขาวมปรมาณผลกทสงกวาสงผลใหการใหความรอนเพอท าลายพนธะในสวนผลกของสตารชลกเดอยจงตองใชปรมาณทสงกวาสตารชพนธด า มผลใหคา To ของสตารชลกเดอยพนธขาวมคาสงกวาพนธด า นอกจากน เมอเทยบคณสมบตการเกดเจลาทไนเซชนของสตารชลกเดอยพนธขาวและด าทวเคราะหไดกบงานวจยอน ๆ พบวา จากงานวจยของ Li และ Corke (1999) พบวา ลกเดอยพนธ normal amylose 5 พนธมคา To เทากบ 63.9-69.4 องศาเซลเซยส Tp เทากบ 71.9-75.5 องศาเซลเซยส Tc เทากบ 78.5-82.2 องศาเซลเซยส Tc - To เทากบ 12.8-16.0 องศาเซลเซยส และ ΔH เทากบ 8.0-9.9 (J/g) ซงมคาใกลเคยงกบคา To, Tp, Tc, Tc - To และ ΔH ของสตารชลกเดอยพนธขาวและด าทวเคราะหได เมอเปรยบเทยบคณสมบตการเกดเจลาทไนเซชนของสตารชลกเดอยกบสตารชอนๆ พบวา คณสมบตการเกดเจลาทไนเซชนของสตารชลกเดอย พนธขาวและด าทวเคราะหไดมคาสงกวาสตารชขาวสาลทมคา To, Tp, Tc, Tc - Toและ ΔH เทากบ 61.7, 65.3, 69.3, 7.6 องศาเซลเซยส และ 12.4 (J/g) สตารชขาวบารเลยทมคา To, Tp, Tc, Tc - To และ ΔH เทากบ 57.9, 62.6, 67.9, 10.0 องศาเซลเซยส และ 12.6 (J/g) และสตารชทรตเคลทมคา To, Tp, Tc, Tc - To และ ΔH เทากบ 60.7, 64.2, 68.4, 7.7 องศาเซลเซยส และ ΔH เทากบ12.6 (J/g) (Ao และ Jane, 2007) ซงความแตกตางของคณสมบตการเกดเจลาทไนเซชนของสตารชลกเดอยกบสตารช

 

 

 

 

 

 

 

 

42

จากธญพชทง 3 ชนด เนองมาจากความแตกตางในเรองของชนดสตารช รวมถงปรมาณอะไมโลสและโครงสรางของอะไมโลเพคตนทแตกตางกน 2.5 คณสมบตการเกดรโทรเกรเดชน

คณสมบตการเกดรโทรเกรเดชน (retrogradation properties) เปนคณสมบตทเกดจากการจดเรยงตวใหมของของอะไมโลสและอะไมโลเพคตนหลงผานการใหความรอน และเกบไวทอณหภมและชวงระยะเวลาหนง โดยสามารถวเคราะหคณสมบตการเกดรโทรเกรเดชนไดหลากหลายวธ เชน การวเคราะหดวยเครอง RVA การวเคราะหดวยเครอง Pulses Nuclear Magnetic Resonance และการวเคราะหดวยเครอง DSC ซงในทนท าการศกษาคณสมบตการเกดรโทรเกรเดชนดวยเครอง DSC โดยคณสมบตการเกดรโทรเกรเดชนของสตารชลกเดอยทง 2 พนธเกดไดชาและใชระยะเวลาในการจดเรยงโครงสรางของอะไมโลสและอะไมโลเพคตนใหมนานถง 39 วน ทอณหภม 4 องศาเซลเซยส ซงระยะเวลาในการเกดรโทรเกรเดชนของสตารชลกเดอยใชระยะเวลาทนานกวาสตารชอน ๆ ในกลมโครงสรางผลกแบบ A ดวยกน อาทเชน สตารชขาวสาล สตารชขาวบารเลย สตารช ทรตเคลและสตารชขาวเหนยวทใชระยะเวลาในการเกดรโทรเกรเดชนเพยง 7 วน ทอณหภม 4 องศาเซลเซยส (Ao และ Jane, 2007; Sasaki, Kohyama, Suzuki, Okamoto, Noel และ Ring, 2009) แตในอกงานวจยหนงทไดท าการศกษาการเกดรโทรเกรเดชนของสตารชขาวเจาและสตารชขาวเหนยว โดยเกบตวอยางหลงผานการใหความรอนทอณหภม 4 องศาเซลเซยสเชนกน พบวา ตองใชระยะเวลานานถง 28 วนในการเกดรโทรเกรเดชนได (Lin และ Lii, 2001) และอกงานวจยหนง ไดรายงานวา การเกบตวอยางสตารชทผานการใหความรอนทอณหภม 5 องศาเซลเซยสของสตารชขาวสาลพนธขาวเจา (normal) และขาวเหนยว (waxy) ตองใชระยะเวลาในการเกดรโทรเกรเดชนของสตารชนานถง 28 วนเชนกน (Sasaki และคณะ, 2000) ซงคณสมบตการเกดรโทรเกรเดชนของสตารชขนกบหลายปจจย เชน ชนดของแปง ความเขมขนของแปง อณหภมในการเกบปรมาณและขนาดของอะไมโลส โครงสรางของอะไมโลเพคตน และองคประกอบทางเคมอน ๆ ในสตารช โดยปรมาณและขนาดของอะไมโลสมความส าคญมากตอการคนตวของแปง โดยแปงทมปรมาณ อะไมโลสสงจะเกดการคนตวไดมากและเรวกวาแปงทมปรมาณอะไมโลเพคตนสง (กลาณรงค ศรรอต และเกอกล ปยะจอมขวญ, 2546) ส าหรบการเกดรโทรเกรเดชนของสตารชลกเดอยทใชระยะเวลานาน อาจเนองมาจากปรมาณและขนาดของอะไมโลส หรออาจเนองมาจากปจจยในเรองของขนาดและการกระจายของสายโซของอะไมโลเพคตน ซงแสดงในตารางท 7 และภาพท 7 โดยการวเคราะหขนาดและการกระจายของสายโซของอะไมโลเพคตนของสตารชลกเดอยพนธขาวและ พนธด าทได พบวา ขนาดและการกระจายของสายโซของอะไมโลเพคตนของสตารชลกเดอย

 

 

 

 

 

 

 

 

43

ตารางท 5 คณสมบตการเกดรโทรเกรเดชนของสตารชลกเดอยพนธขาวและด า หลงจากเกบท อณหภม 4 องศาเซลเซยส เปนระยะเวลา 39 วน

Sample Thermal transition parameters

To ( oC) Tp (

oC) Tc ( oC) Tc-To (

oC) ΔH (J/g)

WS 39.02± 0.60 47.02± 1.22 59.48± 1.70a 20.79± 1.42a 8.20± 1.57

BS 40.20± 0.20 45.75± 0.11 52.96± 2.41b 12.76± 4.09b 10.17± 3.33

หมายเหต To = gelatinization onset temperature Tp = gelatinization peak temperature Tc = gelatinization completion temperature Tc-To = gelatinization temperature range และ ΔH = Enthalpy WS = สตารชลกเดอยพนธขาว และ BS = สตารชลกเดอยพนธด า ตวอกษรทแตกตางกนตามแนวตงแสดงตามความแตกตางกนอยางมนยส าคญทางสถตทระดบความเชอมน 95%

มลกษณะคลายคลงกบสตารชอน ๆ ในกลมโครงสรางผลกแบบ A เชน สตารชขาวสาล สตารช ขาวบารเลยและสตารชทรตเคล (Ao และ Jane, 2007) ซงการเกดรโทรเกรเดชนของสตารชลกเดอยทชานอาจเปนผลมาจากคาเซตแบคทไดจากการวเคราะหดวยเครอง RVA ในตารางท 2 โดยคา เซตแบคของสตารชลกเดอยพนธขาวและด ามคา 3.11 และ 7.92 ตามล าดบ ซงคาเซตแบคของสตารชลกเดอยทง 2 พนธทไดมคานอยกวาคาเซตแบคของสตารชขาวสาล (96.0 RVU) สตารช ขาวบารเลย (75.3 RVU) และสตารชทรตเคล (95.4 RVU) ซงแสดงใหเหนวา สตารชลกเดอยเกด รโทรเกรเดชนของสตารชลกเดอยไดชากวาสตารชทง 3 ชนดน นอกจากน คาอณหภมการเกด รโทรเกรเดชนสตารชลกเดอยพนธขาวมคา To, Tp, Tc , Tc - To และ ΔH เทากบ 39.02, 47.02, 59.84, 20.79 องศาเซลเซยส และ 8.20 (J/g) ตามล าดบ และสตารชลกเดอยพนธด ามคา To, Tp, Tc, Tc - To

และ ΔH เทากบ 40.20, 45.75, 52.96, 12.76 องศาเซลเซยส และ 10.17 (J/g) ตามล าดบ แสดงในตารางท 5 2.6 ลกษณะโครงสรางของเมดสตารช

ลกษณะโครงสรางภายในของเมดสตารช (starch granule morphology) ของลกเดอยท าการศกษาดวยกลอง Scanning Electron Microscope (SEM) แสดงในภาพท 5 พบวา ลกษณะ

โครงสรางของเมดสตารชลกเดอยพนธขาวและด ามลกษณะเปนเมดกลม หลายเหลยม และมรพรนบรเวณผวดานนอกทสงเกตไดชดเจน (ภาพท 5) ซงลกษณะโครงสรางของเมดสตารชลกเดอยม

 

 

 

 

 

 

 

 

44

ภาพท 5 ลกษณะโครงสรางภายในเมดสตารชลกเดอยพนธขาว (a) และพนธด า (b) ภายใตกลอง SEM ตารางท 6 ขนาดอนภาคของเมดสตารชลกเดอยพนธขาวและพนธด า

ตวอยาง สตารชลกเดอยพนธขาว สตารชลกเดอยพนธด า

Particle size (D4,3) (µm) 11.68±0.07 12.29±0.72 หมายเหต D 4,3 = ขนาดของอนภาคทมการกระจายตวเฉลยสงทสดของการกระจายตวทงหมด ลกษณะคลายคลงกบของเมดสตารชขาวโพด (กลาณรงค ศรรอต และเกอกล ปยะจอมขวญ, 2546) และขนาดของเมดสตารชลกเดอยท าการวเคราะหดวยเครอง Diffraction particle size analyzer พบวา รปแบบของการกระจายตวของเมดสตารชลกเดอย (particle size distribution) ทง 2 พนธมลกษณะการกระจายเปนกลม 2 ประชากร (bimodel distribution) (ภาพท 6) โดยเมดสตารชลกเดอยพนธขาวมการกระจายขนาดอนภาคอยในชวง 0.25-3 ไมครอนและ 3-25 ไมครอนและมคาเฉลยของขนาดของอนภาคเมดสตารช คอ 11.68 ไมครอน และเมดสตารชลกเดอยพนธด ามการกระจายขนาดอนภาคอยในชวง 0.2-3 ไมครอนและ 3-30 ไมครอนและมคาเฉลยของขนาดของอนภาค เมดสตารช คอ 12.29 ไมครอน (ภาพท 6 และตารางท 6) ซงขนาดของอนภาคทวดไดเมอเทยบกบในงานวจยของ Maningat และ Seib (1992) ทอางถงในกลาณรงค ศรรอต และเกอกล ปยะจอมขวญ (2546) พบวา ชวงขนาดของอนภาคทวดไดของเมดสตารชลกเดอยมขนาดชวงท กวางกวาในงานวจยของ Maningat และ Seib (1992) (8-20 ไมครอน)

 

 

 

 

 

 

 

 

45

ภาพท 6 การกระจายของขนาดอนภาคของเมดสตารชลกเดอยพนธขาว (a) และพนธด า (b) 2.7 ขนาดของสายโซของอะไมโลเพคตน

ขนาดของสายโซของอะไมโลเพคตน (chain-length distributions) ของสตารชลกเดอยทง 2 พนธทท าการวเคราะหดวยเครอง High Performance Anion Exchange Chromatography (HPAEC) แสดงในภาพท 7 และตารางท 7 พบวา สตารชลกเดอยพนธขาวและด ามการกระจายของสายโซของอะไมโลเพคตนมากทสดอยในชวง degree of polymerization (DP) ท 13-24 คอ

ตารางท 7 การกระจายของขนาดของสายโซอะไมโลเพคตนของสตารชลกเดอยพนธขาวและ พนธด า

Sample Peak DP Average

CLn

Percent distribution*

I II DP 3-5 DP 6-9 DP 6-12 DP 13-24 DP 25-36 DP ≥ 37

WS 11 42 21.01 1.83 9.37 24.53 49.02 11.70 12.92 BS 11 42 20.78 2.58 9.36 24.50 48.65 11.66 12.61

หมายเหต WS = สตารชลกเดอยพนธขาว BS = สตารชลกเดอยพนธด า DP = degree of polymerization และ CL = chain-length การจดแบงกลม DP จดแบงตามนยามของ Hanashiro, Abe และHizukuri (1996)

 

 

 

 

 

 

 

 

46

49.02 และ 48.65% ตามล าดบ ซงมคาใกลเคยงกบสตารชขาวสาล สตารชขาวบารเลย สตารช ทรตเคล และสตารช acorn (42.0, 41.8, 44.4 และ 42.1% ตามล าดบ) (Stevenson, Jane และ Inglett, 2006 และ Ao และ Jane, 2007) และสตารชลกเดอยพนธขาวและด ามขนาดของสายโซอะไมโล เพคตนเฉลย (average CLn) อยท 21.01 และ 20.78 ตามล าดบ ซงมคาต ากวาสตารชขาวสาล (23.3) สตารชขาวบารเลย (25.7) สตารชทรตเคล (23.8) และสตารช acorn (25.5) (Stevenson และคณะ, 2006 และ Ao และJane, 2007)

ภาพท 7 การกระจายของขนาดของสายโซอะไมโลเพคตนของสตารชลกเดอยพนธขาวและด า WS = สตารชลกเดอยพนธขาว และ BS = สตารชลกเดอยพนธด า 3. ผลการวเคราะหองคประกอบของสารสกดพอลแซกคาไรดทไมใชสตารชจากลกเดอย (non-starch polysaccharide) ผลการสกดกาก A ทไดจากการผานการกลนไหลกลบของเอทานอลโดยใชน าพบวา ไมพบสวนของพอลแซกคาไรดทไมใชสตารชทสกดโดยใชน า องคประกอบหลกทพบในสวนทสกดโดยใชน าคอสตารช (รอยละ 83) ทยงคงเหลออยหลงจากการยอยดวยแอลฟาอะไมเลสแลว เมอน ามาทดสอบยนยนโดยการวเคราะหหามอโนแซกคาไรดโดยใชเครอง HPAEC พบวาเปนกลโคสเทานน

 

 

 

 

 

 

 

 

47

ซงสอดคลองกบสตารชทพบ อาจอธบายไดวาการเกาะเกยวกนทางกายภาพ จ านวนและรปแบบของแขนงอะราบโนไซแลนในเนอเมลดลกเดอย ท าใหตวมนอยในเมทรกซทซบซอนไมสามารถสกดออกมาไดดวยน า (Girhammar, Nakamura, and Nair, 1986) นอกจากนอาจเปนไปไดวาพนธะเอสเตอรโควาเลนตระหวางกรดเฟอรรกและองคประกอบอน ๆ เชน ลกนน ท าใหอะราบโนไซแลนอยในเมทรกซของผนงเซลลทไมสามารถถกสกดออกมาได (Scalbert, Monties, Lallemand, Guittet, and Rolando, 1985)

กาก B ของลกเดอยพนธด าประกอบดวยน าตาลรอยละ 5.56 อะราบโนสรอยละ 1.73 กาแลกโตสรอยละ 0.36 กลโคสรอยละ 2.13 ไซโลสรอยละ 1.24 และแมนโนสรอยละ 0.10 สวนกาก B ของลกเดอยพนธขาวประกอบดวยน าตาลรอยละ 5.54 อะราบโนสรอยละ 1.63 กาแลกโตส รอยละ 0.35 กลโคสรอยละ 1.85 ไซโลสรอยละ 1.25 และแมนโนสรอยละ 0.07 และเมอน ากาก B มาสกดดวยสารละลายดาง 0.5 M NaOH พบวามสวนทสกดไดดวยดางหรอสวนทสกดไมไดดวยน าปรมาณรอยละ 0.10 และ 0.09 (น าหนกแหง) ในลกเดอยพนธด าและพนธขาว โดยพบวาสวนทสกดไดดงกลาวมโปรตนอยสงถงรอยละ 47.8 และ 37.4 ตามล าดบ (ตารางท 8) สวนทสกดไมไดดวยน าของลกเดอยทง 2 พนธประกอบดวยกรดอะมโนทคลายคลงกนคอ มกรด กลตามกและเมทไทโอนนซลโฟนในปรมาณสง และมกรดซสเตอก กรดฟนลลานน และไอโซลวซนในปรมาณต า เปนทนา ตารางท 8 องคประกอบทางเคมของสวนทสกดไมไดดวยน าจากลกเดอย (น าหนกแหง)

องคประกอบทางเคม ลกเดอยพนธด า ลกเดอยพนธขาว โปรตน (%) 47.8 0.19 38.4 0.98 เถา (%) 24.4 0.03 30.1 0.13 น าตาลทงหมด (%) 18.5 0.55 15.2 0.54 กรดยโรนก (%) 2.1 0.14 1.7 0.01 มอโนแซกคาไรด (%) อะราบโนส 6.6 0.02 5.1 0.04 ไซโลส 5.3 0.02 4.1 0.06 กลโคส 4.9 0.17 5.6 0.18 กาแลกโตส 1.0 0.14 0.8 0.04 แมนโนส 0.2 0.00 0.2 0.02 อะราบโนส/ไซโลส 1.25 1.24

 

 

 

 

 

 

 

 

48

ตารางท 8 (ตอ) องคประกอบทางเคมของสวนทสกดไมไดดวยน าจากลกเดอย (น าหนกแหง) องคประกอบทางเคม ลกเดอยพนธด า ลกเดอยพนธขาว แรธาต (%) P 5.9 8.4 Ca 3.0 3.8 Na 1.5 2.2 S 0.6 0.4 Mg 0.09 0.09 K 0.02 เลกนอย Cu เลกนอย 0.02 Zn เลกนอย 0.02 Fe เลกนอย < 0.01 Cd, Cr, Ni, Pb, Mo, Co เลกนอย เลกนอย กรดอะมโน (%) Cysteic acid 1.8 2.3 Aspartic acid 5.6 5.9 Serine 4.8 5.1 Glycine 5.0 5.2 Histidine 4.5 4.5 Arginine 8.1 9.0 Threonine 2.8 2.8 Methionine sulfone 12.0 11.7 Alanine 6.3 6.0 Proline 8.7 8.4 Tyrosine 3.1 3.1 Valine 4.3 4.2 Lysine 3.8 4.4 Isoleucine 2.3 2.2 Leucine 5.4 4.9 Phenlyalanine 2.1 2.0

 

 

 

 

 

 

 

 

49

สงเกตวา สวนทสกดไมไดดวยน าจากลกเดอยทง 2 ชนดมปรมาณเถาสงคอรอยละ 24.4 และ 30.1 และพบวาฟอสฟอรสและแคลเซยมเปนแรธาตหลกทพบในสวนทสกดไดน ฟอสฟอรสสวนใหญทพบในธญชาตมสวนเกยวพนกบกรดไฟตกทเกดขนในสวนใดสวนหนงของเมลดในรปของสารประกอบเกลอของแคลเซยม แมกนเซยม และโปแตสเซยม (Lolas, Palamidis, and Markakis, 1976; Lott and Ockenden, 1986) ปรมาณกรดยโรนกทหาโดยเปรยบเทยบกบกรดกาแลกทโรนก พบวามเพยงรอยละ 2.1 และ 1.7 และปรมาณน าตาลทงหมดมรอยละ 18.5 และ 15.2 (ลกเดอยเปลอกพนธด าและพนธขาวตามล าดบ) การวเคราะหชนดของมอโนแซกคาไรดพบวา สวนทสกดไมไดดวยน าของลกเดอยเปลอกพนธด าประกอบดวยอะราบโนสรอยละ 6.6 ไซโลสรอยละ 5.3 กลโคสรอยละ 4.9 กาแลกโตส รอยละ 1.0 และแมนโนสรอยละ 0.2 สวนทสกดไมไดดวยน าของลกเดอยพนธขาว ประกอบดวย อะราบโนสรอยละ 5.1 ไซโลสรอยละ 4.1 กลโคสรอยละ 5.6 กาแลกโตสรอยละ 0.8 และแมนโนส รอยละ 0.2 อะราบโนสและไซโลสจดเปนองคประกอบของอะราบโนไซแลนในธญชาต ทอาจมพนธะเอสเตอรเกาะเกยวอยกบกรดเฟอรรกในผนงเซลลของเนอในเมลด (Gubler, Ashford, Bacic, Blakeney, and Stone, 1985) เมอถกยอยโดยดาง อะราบโนไซแลนจะถกปลดปลอยออกมา (Gruppen, Hamer, and Voragen, 1992; Gubler et al., 1985; Cui, 2001) อตราสวนของอะราบโนสและไซโลส (Ara/Xyl) ของลกเดอยเปลอกสด าและสขาวมคาเทากบ 1.25 และ 1.24 ตามล าดบ แสดงใหเหนวาอะราบโนไซแลนมลกษณะโครงสรางทมแขนงมาก และมคาสงกวาในขาวสาล (0.6-0.8) (Annison, Choct, and Cheetham, 1992) ขาวบารเลย (0.3-0.6) (Izydorczyk, Macri, and MacGregor, 1998) และขาวไรย (0.2-0.6) (Vinkx, Stevens, Gruppen, Grobet, and Delcour, 1995) กาแลกโตสทพบอาจเปนองคประกอบของอะราบโนกาแลกแตนทพบทวไปในธญชาตในปรมาณทไมมากนก (Fincher and Stone, 1986; Neukom and Markwalder, 1975) แมนโนสอาจเปนองคประกอบของกลโคแมนแนนทพบทวไปในผนงเซลลของธญชาตเชนกน (Fincher and stone, 1986) จะเหนวาปรมาณของกลโคสจะมมากกวามอโนแซกคาไรดชนดอน ๆ ถงแมวาไดยอยเอาสตารชออกจากตวอยางและมเพยงนอยกวารอยละ 1 ของสตารชทยงคงเหลออยในกาก B เทานน 4. ผลการวเคราะหการกระจายขนาดโมเลกล (molecular distribution) และโครงสรางของสาร non-starch polysaccharide 4.1 การกระจายขนาดโมเลกลและคา Intrinsic viscosity ([η]) จากการวเคราะหการกระจายขนาดโมเลกลโดยใชเครองตรวจวด 3 ชนดคอ Refractive index, Light scattering, และ Viscometer พบวา สวนทสกดไมไดดวยน ามสาร 2 ชนดทมขนาด

 

 

 

 

 

 

 

 

50

โมเลกลตางกน (ภาพท 8 และ 9) เครองตรวจวด Refractive index และ Viscometer แสดงใหเหนวามสาร 2 ชนด (จากกราฟจะเหนสวนทแยกเปน 2 สวน) ทมขนาดตางกนอยางเหนไดชด สวนเครองตรวจวด Light scattering แสดงใหเหนสารทแยกไดเพยงสวนเดยว ซงเปนสวนของสารทมขนาดโมเลกลใหญ สวนสารทมขนาดโมเลกลเลกเครองตรวจวดชนดนไมสามารถแยกสวนวเคราะหได เมอน าสวนทสกดไมไดดวยน ามายอยโปรตนออกโดยใช โปรตเอส แลวตรวจวดขนาดโมเลกลอกครงพบวา ยอดกราฟเลอนไปทางขวาของแกน Retention volume นนแสดงวาขนาดโมเลกลของสารทง 2 สวน มขนาดเลกลง สวนท 1 ของสวนทสกดจากลกเดอยพนธขาวมขนาดโมเลกลลดลงมากกวาลกเดอยพนธสด า ผลการทดลองนคลายคลงกบสารประกอบอะราบโนไซแลน-โปรตนทสกดไดจากร าขาวไรยทพบวา ขนาดโมเลกลของสารประกอบอะราบโนไซแลน-โปรตนมขนาด เลกลงเมอถกยอยโดยโปรเนส (Pronase) (Ebringerová, Hromádková, and Berth, 1994) ขนาดโมเลกลของสวนท 1 ของลกเดอยเปลอกสด าและสขาว มน าหนกโมเลกลเฉลย 741,000 (Pd 1.5) และ 1,449,000 Da (Pd 2.6) และมคาลดลงเหลอ 369,000 (Pd 2.7) และ 244,000 Da (Pd 1.6) (ตารางท 9) สวนท 1 มคาขนาดโมเลกลสงนแสดงใหเหนวาเปนสวนของอะราบโนไซแลนทมแขนงสง สวนท 2 เปนสวนโปรตนเพราะมโปรตนอยในสวนทสกดไมไดดวยน าจ านวนมาก มคาขนาดโมเลกล 3,355 และ 4,372 Da ซงมขนาดเลกกวาพอลแซกคารไรดมาก คาของ Radius of gyration (Rg) และ Intrinsic viscosity ([η]) มความสอดคลองกบขนาดโมเลกล นนคอมคาสงเมอขนาดโมเลกลสง และมคาลดลงเมอขนาดโมเลกลลดลง ขนาดโมเลกลของอะราบโนไซแลนจาก ลกเดอยมคาอยในชวง 640,000 to 2,220,000 Da ซงเปนคาขนาดโมเลกลของอะราบโนไซแลนทพบในขาวบารเลยชนดไมมเปลอกหมทวเคราะหโดยใชเครองตรวจวดชนด Light scattering เชนกน (Storsley, Izydorczyk, You, Biliaderis, and Rossnagel, 2003) เมอน าตวอยางสวนทสกดไมไดดวยน า มาวเคราะหเพมเตมเพอยนยนยอดกราฟทพบคอประกอบดวยสาร 2 สวนนนคอพอลแซกคาไรดและโปรตน โดยน ามาวเคราะหดวยเครอง HPSEC ทมเครองตรวจวด 3 ชนดคอ Light scattering, Refractive index และ Ultraviolet ดงแสดงในภาพท 10 และ 11 จะเหนวาสารสวนท 1 เปนพอลแซกคาไรด ทตรวจวดไดดวยเครองตรวจวด Light scattering นอกจากนยงพบวาสารทง 2 สวนมโปรตนเปนองคประกอบอยดวย เนองจากสามารถตรวจวดไดดวยเครอง Ultraviolet นนหมายความวา อาจมโปรตนทมพนธะทางเคมกบพอล แซกคาไรดในสวนท 1 Storsley et al. (2003) รายงานวา อะราบโนไซแลนเกยวพนกบโปรตนบางสวนดวยพนธะโควาเลนซ ซงสามารถตรวจสอบไดโดยเครองวด Ultraviolet จะเหนวาหลงจากตวอยางสวนทสกดไมไดดวยน าเมอถกยอยดวยโปรตเอสทเปนเอนไซมยอยโปรตนปรมาณกลโคสและโปรตนมคาลดลงอยางเหนไดชด แตปรมาณอะราบโนสและไซโลสมคาเพมขนโดยท

 

 

 

 

 

 

 

 

51

ภาพท 8 Elution profile ของสวนทสกดไมไดดวยน าของลกเดอยพนธด า วดจากเครองตรวจวด 3 ชนด (a) LS = Light scattering detector, (b) RI = Refractive index detector, (c) Viscometer detector เสนทบคอสวนทสกดไมไดดวยน ากอนยอยดวยเอนไซม เสนประคอสวนทสกดไมไดดวยน าหลงยอยดวยเอนไซม

(b)

Retention Volume (mL)

Res

po

nse

(m

V)

230

132

82

33

-16

181

18.6 15.1 8.2 4.8 11.7 22.0

Res

ponse

(m

V)

288

58

135

18.6 15.1 8.2 4.8 11.7 22.0

(a)

Retention Volume (mL)

Res

ponse

(m

V)

-270

-360

-450

18.6 15.1 8.2 4.8 11.7 22.0

(c)

Retention Volume (mL)

 

 

 

 

 

 

 

 

52

442

365

288

212

135

58

18.6 15.1 8.2 4.8 11.7 22.0

Res

ponse

(m

V)

(a)

Retention Volume (mL)

230

181

132

82

33

-16

18.6 15.1 8.2 4.8 11.7 22.0

Res

po

nse

(m

V)

(b)

Retention Volume (mL)

-270

-360

-450

18.6 15.1 8.2 4.8 11.7 22.0

Res

ponse

(m

V)

(c)

Retention Volume (mL)

ภาพท 9 Elution profile ของสวนทสกดไมไดดวยน าของลกเดอยพนธขาว วดจากเครองตรวจวด 3 ชนด (a) LS = Light scattering detector, (b) RI = Refractive index detector, (c) Viscometer detector เสนทบคอสวนทสกดไมไดดวยน ากอนยอยดวยเอนไซม เสนประคอสวนทสกดไมไดดวยน าหลงยอยดวยเอนไซม

 

 

 

 

 

 

 

 

53

ตารางท 9 คาเฉลยน าหนกโมเลกล (MW), radius of gyration (Rg), การกระจายโมเลกล (Pd), และ intrinsic viscosity [η] ของสวนทสกดไมไดดวยน า วดโดย HPSEC

สวนทสกดไมไดดวยน า MW (Da) Rg (nm) Pd [η] (dl/g) F11 F22 F1 F2 F1 F2 F1 F2

ลกเดอยพนธด า A 741,000 3,355 44.5 1.8 1.5 1.0 3.1 0.05 B 369,000 3,032 27.2 1.6 2.7 1.8 2.2 0.04 ลกเดอยพนธขาว A 1,449,000 4,372 52.3 1.7 2.6 2.1 3.5 0.04 B 244,000 2,382 22.9 1.4 1.6 1.0 1.7 0.03

A = กอนยอยดวยเอนไซม, B = หลงยอยดวยเอนไซม, F1 = สวนท 1, F2 = สวนท 2 1ใชคา dn/dc = 0.146 ml/g ในการค านวณ MW ; 2ใชคา dn/dc = 0.190 ml/g ในการค านวณ MW ตารางท 10 มอนอแซกคาไรดและองคประกอบทางเคมของสวนทสกดไมไดดวยน ากอนและ หลงยอยดวยเอนไซม

สวนทสกดไมไดดวยน า ลกเดอยพนธด า ลกเดอยพนธขาว A B A B

อะราบโนส (%) 6.6 0.02 18.3 0.05 5.1 0.04 15.0 0.09 ไซโลส (%) 5.3 0.02 14.6 0.00 4.1 0.06 12.4 0.13 กลโคส (%) 4.9 0.17 0.60 0.02 5.6 0.18 0.8 0.05 กาแลกโตส (%) 1.0 0.14 2.6 0.07 0.8 0.04 2.1 0.10 แมนนโนส (%) 0.2 0.00 0.3 0.10 0.2 0.02 0.4 0.01 อะราบโนส/ไซโลส 1.25 1.25 1.24 1.21 โปรตน (%) 47.8 0.19 21.4 0.30 38.4 0.98 22.4 0.37 เถา (%) 24.4 0.03 20.8 0.03 30.1 0.13 25.5 0.22 กรดยโรนก (%) 2.1 0.14 4.6 0.19 1.7 0.01 3.5 0.02

A = กอนยอยดวยเอนไซม, B = หลงยอยดวยเอนไซม

 

 

 

 

 

 

 

 

54

Det

ecto

r v

olt

age

(V)

(a) (b)

ภาพท 10 Elution profile ของสวนทสกดไมไดดวยน าจากลกเดอยพนธด า วดจากเครองตรวจวด 3 ชนด; LS = Light scattering detector, RI = Refractive index detector, UV = Ultraviolet detector (a) = Before enzymatic treatment, (b) = After enzymatic treatment

Time (min)

LS LS

RI

UV

RI

UV

Det

ecto

r v

olt

age

(V)

(a) (b) Time (min)

LS

RI

UV

LS

ภาพท 11 Elution profile ของสวนทสกดไมไดดวยน าจากลกเดอยพนธขาว วดจากเครองตรวจวด 3 ชนด; LS = Light scattering detector, RI = Refractive index detector, UV = Ultraviolet detector

RI

UV

 

 

 

 

 

 

 

 

55

อตราสวนระหวางอะราบโนสและไซโลสยงคงมคาใกลเคยงกบอตราสวนของตวอยางทไมถกยอย (ตารางท 10) ผลการทดลองแสดงใหเหนวา กลโคสอาจมสวนเกยวของกบการเกดสารประกอบ พอลแซกคาไรด-โปรตน โดยทโปรตนนนถกยอยไดดวยเอนไซม ขนาดโมเลกลของอะราบโน ไซแลนทพบในลกเดอยนมคาสงกวาสารสกดอะราบโนไซแลนจากลกเดอยท Yamada, Yanahira, Kiyohara, Cyong, and Otsuka (1987) ไดรายงานไวคอ 70,000-160,000 Da อาจเนองมาจากความแตกตางของสายพนธและองคประกอบตาง ๆ ของเนอในเมลดลกเดอย คา dn/dc ของสารละลายตวอยางของสวนทสกดไมไดดวยน าของลกเดอยพนธด าและพนธขาวมคา 0.16 และ 0.15 มลลลตรตอกรม และมคาลดลงเมอถกยอยดวยเอนไซม ลดลงเหลอ 0.14 และ 0.14 มลลลตรตอกรม ตามล าดบ ทงนอาจเปนเพราะปรมาณพอลแซกคาไรดทเพมขน (ประมาณรอยละ 20) มผลตอคา dn/dc ถงแมวาขนาดโมเลกลมคาลดลงอยางมากกตาม ตารางท 11 Intrinsic viscosity ([η]) ของสวนทสกดไมไดดวยน า วดโดย HPSEC and Capillary viscometer สวนทสกดไมไดดวยน า [η] (overall)1 (dl/g) [η] (water)2 (dl/g) [η] (0.05 M NaCl)2 (dl/g) ลกเดอยเปลอกสด า A 0.29 0.26 0.25 B 0.38 0.36 0.37 ลกเดอยเปลอกสขาว A 0.20 0.19 0.21 B 0.29 0.27 0.26 A = กอนยอยดวยเอนไซม, B = หลงยอยดวยเอนไซม, 1 = วดโดย HPSEC, 2 = วดโดย Capillary viscometer; เปนคาเฉลยจากการทดลอง 3 ซ า

ในตารางท 11 แสดงใหเหนวา คา Overall [η] ของสารละลายตวอยางสวนทสกดไมไดดวย

น าททดสอบโดยเครอง HPSEC มคาสงกวาคาททดสอบโดย Capillary viscometer เลกนอย ตวอยางทไมไดยอยดวยเอนไซมและยอยดวยเอนไซมแลวของลกเดอยเปลอกสด า มคา [η] สงกวาลกเดอยพนธขาว คา [η] ของตวอยางทถกยอยดวยเอนไซมมคาสงกวาตวอยางทไมไดยอยดวยเอนไซมโดยมคาเพมขนจาก 0.29 เปน 0.38 เดซลตรตอกรม และ 0.20 เปน 0.29 เดซลตรตอกรม ทงนอาจเปนเพราะปรมาณหรอความเขมขนของพอลแซกคาไรดเพมขน (ตารางท 10) เมอน าตวอยางมาละลายใน 0.05 M NaCl เปรยบเทยบกบตวอยางทละลายในน าพบวา คา [η] ไมมความแตกตางกนอยาง

 

 

 

 

 

 

 

 

56

ชดเจน นนหมายความวาพอลแซกคาไรดในสวนทสกดไมไดดวยน ามคาประจต าซงสอดคลองกบปรมาณกรดยโรนกทพบ

4.2 ผลการวเคราะหโครงสรางของสาร non-starch polysaccharide 4.2.1 การวเคราะหทางเมทลเลชน (Methylation analysis) การวเคราะหทางเมทลเลชนเปนการวเคราะหเพอทดสอบรปแบบของพนธะ ไกลโคเจน (Glycosidic linkage) โดยการเปรยบเทยบสเปกตรมของยอดกราฟของสารทถกแยกโดยเครอง GC น ามาเปรยบเทยบกบรปแบบทไดกลาวไว (Carpita and Shea, 1989) โดยอยบนหลกการทวา รปราง (Configulations) ของอะราบโนสและไซโลสของอะราบโนไซแลนจากธญชาตมลกษณะเปนแบบ แอล-ฟราโนส (L-furanose) และ ด-ไพราโนส (D-pyranose) ตามล าดบ ผลการวเคราะหของการแยกสาร PMAA และรปแบบพนธะของอะราบโนไซแลนจากสวนทสกดไมไดดวยน าแสดงในตารางท 12 ตารางท 12 การวเคราะหทางเมททลเลชนและรปแบบพนธะของอะราบโนไซแลนทสกดไมได ดวยน าจากลกเดอย

Methylated sugar รปแบบพนธะ Molar ratio*

ลกเดอยพนธด า ลกเดอยพนธขาว 2, 3, 5-tri-O-methyl arabinitol T-Araf 3.6 3.1 2, 3-di-O-methyl pentitol 1,4-Xylp 1.0 1.0 2-O-methyl pentitol 1, 3, 4-Xylp 2.4 3.7 1-deuterio pentitol pentaacetate 1, 2, 3, 4-Xylp 1.4 1.4 4-O-methyl pentitol 1, 2, 3-Xylp (end) 0.7 0.2 2, 4-di-O-methyl pentitol 1, 3-Xylp (end) 0.1 0.1 2, 3, 6-tri-O-methyl hexitol 1, 4-Galp 1.1 0.5 2, 3, 4-tri-O-methyl hexitol 1, 6-Galp 0.4 0.5 3, 6-di-O-methyl hexitol 1, 2, 4-Galp 0.5 0.3 2, 3, 4, 6-tetra-O-methyl hexitol 1-Galp (end) 0.4 0.1 * อตราสวนโมลารค านวณจากอตราสวนความสงของยอดกราฟเทยบกบความสงยอดกราฟของ 1, 4-Xylp

 

 

 

 

 

 

 

 

57

จากผลการทดลองแสดงใหเหนวา อะราบโนไซแลนของสวนทสกดไมไดดวยน าจากลกเดอยพนธด าและพนธขาวมพนธะทคลายคลงกน อนพนธอะราบโนฟราโนซล (Araf) และไซโลไพราโนซล (Xylp) เปนองคประกอบของอะราบโนไซแลน โดยท Araf เปนอนพนธเกาะอยทปลายเปน Non-reducing terminal (T-Araf) จะเหนไดจากคา 2, 3, 5-tri-O-methyl arabinitol มคาสง T-Araf เปน 1 อนพนธของ Araf ทเปนแขนงดานขางของสายโซทตอกนของแกน (1, 4)-ไซแลน (Xylan) Araf เกาะอยกบแกนไซแลนตรงต าแหนง O-3 ของแตละตวของ Xylp เปนจ านวนมากซงสงเกตไดจากคาของ 2-O-methyl pentitol และ 2, 4-di-O-methyl pentitol รองลงมาคอต าแหนง O-2 และ O-3 บน Xylp เดยวกน ซงสงเกตจากคา 1-deuterio pentitol pentaacetate และ 4-O-methyl pentitol ตามล าดบ นอกจากนพบวาม Xylp บางสวนทไมมอนพนธใดมาเกาะเกยวอย ซงสงเกตไดจากคา 2, 3-di-O-methyl pentitol อะราบโนไซแลนทสกดไมไดดวยน าจากลกเดอยพนธด ามอตราสวนของ Xylp ทไมมแขนงตอ Xylp ทมแขนงเกาะ 1 ต าแหนง และ 2 ต าแหนง คอ 4.6 และ 1.2 สวนของอะราบโนไซแลนทสกดไมไดดวยน าจากลกเดอยพนธขาวมอตราสวนคอ 5.4 และ 2.4 ตามล าดบ ไมพบ Araf เกาะทต าแหนง O-2 ของแกนไซแลนในอะราบโนไซแลนทง 2 ชนด อาระบโนไซแลนจากลกเดอยมลกษณะโครงสรางทมปลายอะราบโนสเกาะอยบน O-3 ของ Xylp จ านวนมากคลายกบอะราบโนไซแลนทสกดไดดวยน าทพบในแปงสาล (Gruppen et al., 1992) และในเมลดขาวไรย (Bengtsson and Åman, 1990) อตราสวนของ Araf/Xylp ของ อะราบโนไซแลนจากลกเดอยสด าและสขาวคอ 0.6 และ 0.5 ตามล าดบ ซงมคาต ากวาอตราสวน ทพบโดยการวเคราะหดวย HPAEC อาจเปนเพราะวาปฏกรยาการเกดน าตาลเมทลเลตด (Methylated sugar) ในกระบวนการเมทลเลชนไมสมบรณ หรอม Araf บางสวนระเหยสญเสยไป ในระหวางปฏกรยาเนองจากเปนสารทระเหยไดงาย จงท าใหคา Araf มคาต ากวาทควรจะเปน สวนอนพนธกาแลกโรไพราโนซล (Galp) ทพบเปนแกนของ (1, 4)- และ (1, 6) ของ อะราบโน กาแลกแตนทม Araf มาเกาะเกยวตรงต าแหนง O-2 สงเกตจาก 3, 6-di-O-methyl hexitol ทพบ 4.2.2 ผลการวเคราะห 1H NMR, 13C NMR และ 2D NMR จากผลการทดลองโดยวธเมทลเลชนพบวา ชนดพนธะของอะราบโนไซแลนจากลกเดอยทง 2 ชนด ไมมความแตกตางกน ดงนนจงวเคราะหโครงสรางของอะราบโนไซแลนจาก ลกเดอยพนธด าเพยงชนดเดยวโดยวธ 1H NMR, 13C NMR และ 2D NMR วเคราะหโครงสรางของอะราบโนไซแลนโดยดสเปกตรมของ NMR เปรยบเทยบกบเอกสารพบวา สญญาณทเหนเปนยอดกราฟทพบในชวง 5.2-5.4 ppm โดย 1H NMR เปนอะโนเมอรกโปรตอน (Anomeric proton) ของ -L-Araf ทเปนแขนง และสญญาณทอยในชวง 4.4-4.8 ppm เปนของอะโนเมอรกโปรตอน

 

 

 

 

 

 

 

 

58

ของแกน β-D-Xylp (Izydorczyk and Biliaderis, 1992; Annison et al., 1992; Bengtsson and Åman, 1990; Westerlund, Andersson, and Åman, 1993; Ebringerová et al., 1994; Ebringerová, Hromádková, Petráková, and Hricovíni, 1990; Hoffmann, Kamerling, and Vliegenthart, 1992) สเปกตรมของอะราบโนไซแลนทพบในชวง 5.10-5.38 ppm โดย 1H NMR เปนอะโนเมอรกโปรตอน ของ Araf (ภาพท 12) โดยทสญญาณทเหนเปนยอดสงท 5.38 ppm เปนอะโนเมอรกโปรตอนของ -L terminal Araf ทเกาะเกยวตรงต าแหนง O-3 ของ Xylp สวนสญญาณอก 2 ยอดกราฟท 5.20 และ 5.25 ppm ทมคาความเขมใกลเคยงกนคออะโนเมอรกโปรตอนของ -L-Araf ทเกาะเกยวเปนแขนง 2 กงตรง O-2 และ O-3 ของ Xylp ตามล าดบ นอกจากนพบวา Xylp ม -L-Araf มาเกาะเกยวตรงบรเวณ O-3 เปนจ านวนมากสอดคลองกบขอมลทไดจากการวเคราะหโดยวธเมทลเลชน และยงพบสญญาณของอะโนเมอรกโปรตอนท 5.10 ppm ทอาจเปน β-L-Araf (Ebringerová et al., 1990) อยางไรกตาม สญญาณตรงจดนไมปรากฎใหเหนในสเปกตรมของ 13C NMR สญญาณตรงบรเวณ 4.46 ppm เปนสญญาณของ Xylp ทไมมสวนแขนงใด ๆ มาเกาะเกยว และสญญาณทเปนเปนยอดกราฟเลก ๆ บรเวณ 4.58 และ 4.61 ppm เปนสญญาณของ Xylp ทม Araf มาเกาะ 1ต าแหนงตรง O-3 และ 2 ต าแหนงตรง O-2 และ O-3 ตามล าดบ เสนสเปกตรมของ 1H NMR ไมไดแสดงใหเหนถงสญญาณบรเวณ 6-8 ppm ซงเปนสญญาณของสารกลมฟนอลก (Saulnier et al., 1999) แสดงวาอะราบโนไซแลนจากลกเดอยไมมสารกลมฟนอลกเปนองคประกอบอยดวย ผลการวเคราะห 13C NMR เพอยนยนโครงสรางทซบซอนของอะราบโนไซแลนแสดงในภาพท 13 สญญาณของอะโนเมอรกคารบอน (Anomeric carbon) ตรงต าแหนง 111.335, 110.779, และ 110.338 ppm เปนสญญาณของ -L-Araf ทเกาะเกยวกบ Xylp แตละตวตรงต าแหนง O-2 และ O-3, และ O-3 เมอเปรยบเทยบกบคาทมการรายงานไว (Hoffmann, Roza, Maat, Kamerling, and Vliegenthart, 1991; Hoffmann et al., 1992; Annison et al., 1992; Bengtsson and Åman, 1990; Ebringerová et al., 1994; Nandini and Salimath, 2002; Izydorczyk and Biliaderis, 1992; Izydorczyk and Biliaderis, 1992) สญญาณตรงบรเวณ 103.927, 102.528, และ 100.362 ppm เปนสญญาณของอะโนเมอรกคารบอน β-D-Xylp ทไมม -L-Araf มาเกาะเกยว และม -L-Araf มาเกาะเกยวตรงต าแหนง O-3, และต าแหนง O-2 และ O-3 ตามล าดบ สเปกตรมทง 2 ของ 1H NMR และ 13C NMR แสดงใหเหนวา Xylp ทม -L-Araf มาเกาะเกยวมคาความเขมขนต ากวา Xylp ทไมม -L-Araf มาเกาะ อาจมสาเหตมาจากการเกด Shielded electrons สวนอนพนธอกตวทพบคอ Galp ไมมสญญาณใหเหนในสเปกตรม เนองจากมปรมาณทนอยเกนไปจนเครองไมสามารถตรวจวดได นอกจากนพบวาไมมสญญาณหรอยอดกราฟใหเหนบรเวณชวง 170-180 ppm แสดง

 

 

 

 

 

 

 

 

59

ใหเหนวา อะราบโนไซแลนจากลกเดอยไมมกรดยโรนก (Cui, 2005) หรอมกรดยโรนกอยนอยมากจนเครองตรวจวดไมได

ภาพท 12 สเปกตรม 1H NMR ของอะราบโนไซแลนทสกดไมไดดวยน าเทยบกบ TMS

ภาพท 13 สเปกตรม 13C NMR ของอะราบโนไซแลนทสกดไมไดดวยน าเทยบกบ TMS

 

 

 

 

 

 

 

 

60

ภาพท 14 เปนภาพทแสดงถงโครงสรางทเปนไปไดของอะราบโนไซแลนจาก ลกเดอยใชประกอบการอธบายสเปกตรม 2D NMR Heteronuclear Multiple Quantum Coherence (HMQC) ซงเปนชนดของ 2D NMR ทแสดงใหเหนถงความสมพนธของสเปกตรม 1H และ 13C (ภาพท 15) สเปกตรมของอะโนเมอรกโปรตรอนและอะโนเมอรกคารบอนมความสอดคลองกน นนคอสญญาณของ C-1 ตรงบรเวณ 111.335 และ 110.779 ppm คอ -L-Araf ทเกาะเกยวกบ O-2 และ O-3 ของ Xylp (อนพนธ C และ F, ภาพท 14) ซงมจดตดกบสญญาณ H-1 ตรงบรเวณ 5.20 และ 5.25 ppm ตามล าดบ C-1 ตรงบรเวณ 110.338 ppm เปน -L-Araf ทเกาะเกยวกบ O-3 ของ Xylp (อนพนธ A และ D, ภาพท 14) เพราะวามจดตดของ H-1 เกดขนตรงบรเวณ 5.38 ppm จะสงเกตเหนวา H-1 ตรงบรเวณ 5.10 ppm ซงวเคราะหวาอาจเปน β -L-Araf ไมไดมจดตดหรอมความสมพนธกบชวง C-1 ของ Araf แตมความสมพนธกบบรเวณ C-1 ของ Xylp มากกวา H-1 ตรงบรเวณ 4.46 ppm เปนแกนของ β -D-Xylp ทไมมอนพนธใดมาเกาะ (อนพนธ B และ E, ภาพท 14) ซงสอดคลองกบ C-1 ตรงบรเวณ 103.927 ppm ในสเปกตรมนเมอลากผานเสนของยอดกราฟ H-1 และ C-1 จะไมพบจดตดของ Xylp ทถกเกาะเกยวบรเวณต าแหนง O-3 และ ต าแหนง O-2 และ O-3 ผลการทดลองการใช NMR แบบ 2 มต คอ 1H/1H correlation spectrosopy (COSY) (ภาพท 16) เพอทดสอบลกษณะการเชอมโยงของโปรตอนในวงแหวนของน าตาลพบวา อะโนเมอรกโปรตอน (H-1S) ของ Araf ทเชอมกบ Xylp เดยวกนตรงต าแหนง O-2 และ O-3 เชอมโยงกบ H-2S ของ Xylp (สงเกตจากจดตดในกราฟภาพท 16) แตไมพบการเชอมโยงกนระหวาง H-1 ของ Araf ทเชอมกบ H-2 ของ Xylp ตรงต าแหนง O-3 นอกจากนยงพบวา H-1S ของ Xylp ทม Araf เชอมตอตรงต าแหนง O-3 และต าแหนง O-2 และ O-3 เชอมโยงกบ H-2S สวนการเชอมโยงของโปรตอนตวอน ๆ คอ H-3, H-4, และ H-5 ในวงแหวนของน าตาล ไมสามารถระบไดชดเจนเพราะวาโปรตอนเหลานมอยเปนจ านวนมากจนจดตดมการซอนทบกน

 

 

 

 

 

 

 

 

61

A B

C

D

E

F

[→4)-

β-D

-xylp

-(→

] i

[→4

)- β

-D-x

ylp

-(→

] j [→

4)-

β-D

-xylp

-(→

] k [→

4)-

β-D

-xylp

-(→

] l [→

4)-

β-D

-xylp

-(→

] m

[→4

)- β

-D-x

ylp

-(→

] n

3

3

2

3

3

2

↓

↓

↓

↓

↓

↓

1

1

1

1

1

1

α

-L-A

raf

α-L

-Ara

f α

-L-A

raf

α

-L-A

raf

α-L

-Ara

f

α-L

-Ara

f

ภ

าพท

14 โครงส

รางของอะ

ราบโ

นไซแ

ลนทส

กดไม

ไดดว

ยน าจากลก

เดอย

 

 

 

 

 

 

 

 

62

ภาพท 15 1H/13C HMQC correlation ของอะราบโนไซแลนทสกดไมไดดวยน า

ภาพท 16 1H/1H NMR COSY ของอะราบโนไซแลนทสกดไมไดดวยน า

 

 

 

 

 

 

 

 

63

การทดลองแยกสญญาณโปรตอนในน าตาลตวเดยวกนโดยใช Total 1H/1H correlation spectroscopy (TOCSY) พบวาสเปกตรมสามารถแยกจดโปรตอนของ Araf ทเชอมตอ Xylp ทต าแหนง O-3, และ O-2 และ O-3 ไดทกตว (ภาพท 17) และยงพบวาโปรตอนทกตวของ Xylp ทงทม และไมม Araf มาเกาะเกยว สามารถแยกเหนจดของโปรตอนไดเชนกน ภาพท 18 เปนกราฟทระบถงความสมพนธของล าดบพนธะของแกนไซแลนและ Araf ทมาเกาะเกยวโดยวธ Long-range heteronuclear correlation spectrum (HMBC) จากกราฟอธบายไดวา เสนจดตดของยอดกราฟทลากผานตรง H-1/C-3 ของ Araf เกาะตรงต าแหนง O-3 ของ Xylp คออนพนธ A และ D สวนจดตดตรง H-1/C-2 ของ Araf ทเกาะตรงต าแหนง O-3 และ O-2 ของ Xylp คออนพนธ C และ F ในภาพท 14 จากการวเคราะหโดยวธ NMR ทงหมดไดแก 1H and

13C NMR และ แบบ NMR แบบ 2 มต ไดแก COSY, TOCSY, HMQC, และ HMBC และรวบรวมขอมลจากเอกสารทเกยวของทงหมดสามารถระบคาต าแหนงของ H และ C, และ คา Chemical shift ของอนพนธตาง ๆ ของอะราบโนไซแลนจากลกเดอยไดดงแสดงในตารางท 13

ภาพท 17 1H/1H NMR TOCSY ของอะราบโนไซแลนทสกดไมไดดวยน า

O-2

O-3

O-3

unsubstituted

monosubstituted

disubstituted

 

 

 

 

 

 

 

 

64

ตารางท 13 Chemical shift (δ) ของสเปกตรม 1H NMR และ 13C NMR ของอะราบโนไซแลนท สกดไมไดดวยน าจากลกเดอย และสเปกตรม TOCSY, HMQC, COSY, และ HMBC

Glucosyl residues Assigned H, C position1

1H (ppm)2 13C (ppm)3

-L-Araf O-3 linked 1 5.38 110.338 2 3.90 79.950 3 4.14 83.437 4 4.25 87.437 5-eq 3.77 65.471 5-ax 3.72

ภาพท 18 1H/13C HMBC correlation ของอะราบโนไซแลนทสกดไมไดดวยน า

C-2, C-3

C-3

 

 

 

 

 

 

 

 

65

ตารางท 13 (ตอ) Chemical shift (δ) ของสเปกตรม 1H NMR และ 13C NMR ของอะราบโนไซแลน ทสกดไมไดดวยน าจากลกเดอย และสเปกตรม TOCSY, HMQC, COSY, และ HMBC

Glucosyl residues Assigned H, C position1

1H (ppm)2 13C (ppm)3

-L-Araf O-3 linked (also at O-2) 1 5.25 110.779 2 4.15 84.791 3 3.94 79.392 4 4.38 83.437 5-eq 3.79 64.024 5-ax 3.71 -L-Araf O-2 linked (also at O-3) 1 5.20 111.335 2 4.13 87.010 3 3.95 79.392 4 4.20 - 5-eq 3.81 64.024 5-ax 3.72 β-L-Araf 1 5.10 103.927 region of

Xylp anomeric carbon 2 (from COSY) 4.07 65.471 - 4.12 - - 3.91 - - 3.81 65.471 - 3.72 β-D-Xylp disubstituted 1 4.61 100.362 2 - 87.010 (from HMBC) 3 - not present 87.010 (from HMBC) - - in - - - TOCSY - - -

 

 

 

 

 

 

 

 

66

ตารางท 13 (ตอ) Chemical shift (δ) ของสเปกตรม 1H NMR และ 13C NMR ของอะราบโนไซแลน ทสกดไมไดดวยน าจากลกเดอย และสเปกตรม TOCSY, HMQC, COSY, และ HMBC

1 เปรยบเทยบกบคาทมการรายงานไว, 2 ไดจากสเปกตรม 1H NMR และ TOSCY, 3 ไดจากสเปกตรม 13C NMR และ HMQC หากไมไดมการระบไว 5. ผลการแปรรปแปงลกเดอยดวยกระบวนการเอกซทรชน (Extrusion) 5.1 ผลของกระบวนการเอกซทรชนตอระดบการเกดเจลาทไนเซชน ระดบการเกดเจลาทไนเซชน (degree of gelatinization, DG) ของเอกซทรเดตแปงลกเดอย แสดงในตารางท 14 พบวา คา DG ของเอกซทรเดตแปงลกเดอยทสภาวะการทดลองตาง ๆ อยในชวง 49-91% โดยทความชน 35% และอณหภมบาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) มคา DG ต าทสด และทความชน 20% และอณหภมบาเรลระดบกลาง (120 องศาเซลเซยส) และระดบสง (150 องศาเซลเซยส) มคา DG มากทสด จากการวเคราะหทางสถต พบวา ความชนและอณหภมบาเรลไมมปฏสมพนธกน (interaction) ตอคา DG (p>0.05) (ภาคผนวก ง, ตาราง 1ง) แตคา DG ไดรบอทธพลมาจากแตละปจจย คอ ความชนของวตถดบและอณหภมบาเรลของเครองเอกซทรเดอร ซงสามารถอธบายการเปลยนแปลงของคา DG จากแตละปจจยดงภาพท 19 โดยภาพท 19a แสดงการเปลยนแปลงของคา DG จากผลของความชนของวตถดบ พบวา เ มอความชนเพมขนจาก

Glucosyl residues Assigned H, C position1

1H (ppm)2 13C (ppm)3

β-D-Xylp monosubstituted at O-3 1 4.58 102.528 2 3.55 74.767 3 3.64 87.437 (from HMBC) 4 3.75 79.950 5-eq 3.95 - 5-ax 3.48 β-D-Xylp unsubstituted 1 4.46 103.927 2 3.43 62.532 3 3.65 - 4 3.72 - 5-eq 3.83 76.645 5-ax 3.52

 

 

 

 

 

 

 

 

67

35 เปน 50% คา DG มคาลดลงทอณหภมบาเรลระดบกลาง (120 องศาเซลเซยส) และระดบสง (150 องศาเซลเซยส) แตทอณหภมบาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) เมอความชนเพมขนจาก 35 เปน 50% คา DG มคาเพมขน ซงการลดลงของคา DG ทอณหภมบาเรลระดบกลาง (120 องศาเซลเซยส) และระดบสง (150 องศาเซลเซยส) เมอระดบความชนของวตถดบเพมขนนนเกดเนองจากความชนของวตถดบทสงขนท าใหภายในระบบมปรมาณน ามากขน สงผลใหพลงงานรวมภายในระบบรวมทงพลงงานความรอนหรออณหภมภายในบาเรลมคาลดลง สงผลใหปรมาณ การเกดเจลาทไนซของสตารชมปรมาณลดลง ซงมงานวจยทสนบสนนเกยวกบการลดลงของคา DG เมอปรมาณน าในระบบมคาเพมขน คอ งานวจยของณฐชนก อมรเทวภทร, เสกสม อาตมางกร และ สายชล เลศสวรรณ (2548) ทไดท าการศกษาเกยวกบผลของอตราการไหลของน าในกระบวนการเอกซทรชนตอการใชประโยชนไดของแปงในขาวโพด รายงานวา คา DG ของเอกซทรเดตจาก แปงขาวโพดมคาลดลงเมออตราการไหลของน าในกระบวนการเอกซทรชนมคาเพมขน สวนการเพมขนของคา DG ทอณหภมบาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) เกดเนองจากทความชนของ

ตารางท 14 ระดบการเกดเจลาทไนเซชนของแปงลกเดอยทผานกระบวนการเอกซทรชนทสภาวะการ ทดลองตางๆ Extrusion conditions

Degree of gelatinization (%) Feed moisture content (%)-Barrel temperature profile

20-MT 86.73±0.89ab

20-HT 90.61±2.63 a

35-LT 48.88±1.91 g

35-MT 81.52±1.99cd

35-HT 84.20±0.34bc

50-LT 60.96±0.95 f

50-MT 68.07±1.52 e

50-HT 78.64±3.56 d

หมายเหต LT = low barrel temperature MT = medium barrel temperature และ HT = high barrel temperature ตวอกษรทแตกตางกนตามแนวตงแสดงตามความแตกตางกนอยางมนยส าคญทางสถตทระดบความเชอมน 95%

 

 

 

 

 

 

 

 

68

ภาพท 19 ผลของความชนและอณหภมบาเรลตอระดบการเกดเจลาทไนเซชน (a= feed moisture content b= barrel temperature MT = medium barrel temperature และ HT = high barrel temperature) วตถดบท 35 และ 50% เปนชวงของความชนทจดอยในชวงระดบต า (low water content) ถง ปานกลาง (intermediate water content)โดยเมอความชนเพมขนจาก 35 เปน 50% มผลท าใหคาอณหภมการเกดเจลาทไนซ (melting temperature, Tm) ของสตารชมคาลดลง (Roos, 1995) จงท าใหสตารชสามารถเจลาทไนซไดมากขนสงผลใหปรมาณการเกดเจลาทไนซของสตารชมคาสงขน

 

 

 

 

 

 

 

 

69

นอกจากน ในภาพท 19b แสดงการเปลยนแปลงของคา DG โดยอณหภมบาเรล พบวา เมออณหภมบาเรลเพมขนจากอณหภมบาเรลระดบกลางเปนระดบสงสงผลใหคา DG มคาเพมขนทความชนของวตถดบทกระดบ เนองจากอณหภมบาเรลทเพมขนท าใหพลงงานภายในระบบทงหมดมปรมาณเพมขน และชวงอณหภมนเปนชวงอณหภมทสงกวาอณหภม Tc (completion temperature) ของแปงลกเดอยพนธขาว (82.07 องศาเซลเซยส) ท าใหความรอนทเพมขนภายในระบบมปรมาณมากพอในการท าลายเมดสตารช สงผลใหปรมาณการเกดเจลาทไนซของสตารชเพมขน ซงมงานวจยทสนบสนนเกยวกบผลของอณหภมบาเรลและอตราการเตมน า (water injection rate) ตอคา DG ในเอกซทรเดตจากขาวบารเลย รายงานวา คา DG ของสตารชบารเลยมคาสหสมพนธ (correlation) ในเชงบวกกบอณหภมบาเรล แตคา DG ของสตารชบารเลยไมไดขนกบอตราการเตมน าในระหวางขนตอนการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชน

5.2 ผลของกระบวนการเอกซทรชนตอชนดของสตารชตามอตราการยอยดวยเอนไซม ผลของตวแปรของกระบวนการเอกซทรชน คอ ความชนของวตถดบและอณหภมบาเรลตอ

ชนดของสตารชตามอตราการยอยดวยเอนไซม (in vitro starch fraction) แสดงในตารางท 14 พบวา แปงลกเดอยทผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนมปรมาณแปงทนยอยตอเอนไซม (resistant starch, RS) ไม เป ลยนแปลงเ มอเทยบกบแปงลกเดอยทไมผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนอยางมนยส าคญทางสถต (p>0.05) ในขณะทปรมาณแปงทยอยไดเรว (rapidly digested starch, RDS) ของแปงลกเดอยทผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนมปรมาณสงขนอยางมนยส าคญทางสถต (p<0.05) แตปรมาณแปงทยอยไดชา (slowly digested starch, SDS) ของแปงลกเดอยทผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนมปรมาณลดลงอยางมนยส าคญทางสถต (p<0.05) การเพมขนของปรมาณ RDS เกดขนเนองจากกระบวนการแปรรปดวยความรอน เชน การแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนนเปนการแปรรปโดยอาศยความรอนและ แรงเฉอนเพอท าลายโครงสรางของวตถดบซงมองคประกอบของสตารช โปรตน และไขมน เปนตน ซงการท าลายโครงสรางเหลานสงผลใหลกษณะหรอความแขงแรงของโครงสรางทตานทานการยอยของเอนไซมมปรมาณนอยลง นอกจากนยงท าใหแปงเกดเจลาทไนซ (gelatinize) และเดกซตรไนซ (dextrinize) จงท าใหในชวงแรกของการยอยดวยเอนไซมผสมระหวาง pancrease และ amyloglucosidase สามารถทจะเขาไปยอยในสวนของแปงทถกเจลาทไนซ และถกเดกซทรไนซไดกอนอยางรวดเรว สงผลท าใหปรมาณ RDS มปรมาณเพมขนเมอเทยบกบแปงทไมผานการแปรรปดวยความรอน (Hagenimana และคณะ, 2006) การทปรมาณ RS ของแปงลกเดอยหลงผานการแปรรปไมเปลยนแปลงเมอเทยบกบแปงลกเดอยทไมผานการแปรรปนน อาจเนองจากการเกดรโทรเกรเดชน

 

 

 

 

 

 

 

 

70

ของสตารชมโอกาสเกดไดนอย ดงผลการศกษาเกยวกบการเกดรโทรเกรเดชนของสตารชลกเดอยทพบวา ตองใชระยะเวลาในการเกดรโทรเกรเดชนของสตารชลกเดอยนานถง 39 วน จงอาจกลาวไดวาปรมาณ RS type 3 ซงเปน RS ทเกดจากการเกดรโทรเกรเดชนของสตารชของลกเดอยมปรมาณนอยดวย ท าใหปรมาณ RS ของแปงลกเดอยโดยรวมนนมปรมาณไมเปลยนแปลงเมอเทยบแปง ลกเดอยทไมผานการแปรรป ตารางท 15 สภาวะตาง ๆ ของกระบวนการเอกซทรชนตอชนดของสตารชตามอตราการยอยดวย เอนไซม

Extrusion conditions RDS (%) SDS (%) RS (%)

Feed moisture content(%) -Barrel temperature profile Native flour 13.99±0.25 c 45.07±1.74 a 40.98±1.02ab

20-MT 25.92±0.32ab 33.49±1.43bcd 40.59±1.12ab

20-HT 25.71±0.29ab 33.43±1.63bcd 40.86±1.93ab

35-LT 24.81±0.26 b 35.54±1.06 b 39.65±1.31ab

35-MT 26.31±0.64ab 31.07±1.78 d 42.63±2.42 a

35-HT 26.66±1.78 a 31.74±1.76 cd 41.60±0.02ab

50-LT 26.39±0.05ab 34.86±0.80bc 38.75±0.76 b

50-MT 25.53±0.22ab 34.53±2.40bcd 39.94±2.62ab

50-HT 26.13±0.38ab 34.08±0.44bcd 39.79±0.82ab

หมายเหต RDS= rapidly digestible starch SDS= slowly digestible starch RS= resistant starch LT = low barrel temperature MT = medium barrel temperature และ HT = high barrel temperature

ตวอกษรทแตกตางกนตามแนวตงแสดงตามความแตกตางกนอยางมนยส าคญทางสถตท ระดบความเชอมน 95%

เมอพจารณาปรมาณ RDS SDS และ RS ของแปงลกเดอยหลงผานการแปรรปดวย

กระบวนการเอกซทรชนทสภาวะการทดลองตาง ๆ พบวา ปรมาณ RDS SDS และ RS มคา ไมแตกตางกนทางสถต (p>0.05) แตมบางสภาวะการทดลองบางสภาวะการทดลองทมปรมาณ RDS SDS และ RS ทใหคาทางสถตทแตกตาง เชน ทสภาวะการทดลองทความชน 35% และอณหภมบาเรลระดบสง (150 องศาเซลเซยส) ใหปรมาณ RDS สง และทสภาวะการทดลองท

 

 

 

 

 

 

 

 

71

ความชน 35% และอณหภมบาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) มปรมาณ RDS ต า หรอปรมาณ SDS มคาต า ทสภาวะการทดลองทความชน 35% และอณหภมบาเรลระดบกลาง (120 องศาเซลเซยส) และมคาสงทสภาวะการทดลองทความชน 35% และอณหภมบาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) หรอปรมาณ RS มคาสงทสภาวะการทดลองทความชน 35% และอณหภมบาเรลระดบกลาง (120 องศาเซลเซยส) และมคาต าทสภาวะการทดลองทความชน 50% และอณหภมบาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) ซงทสภาวะการทดลองทความชน 35% และอณหภมบาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) มปรมาณRDS ต าสงผลใหมปรมาณ SDS ทสภาวะการทดลองนมคาสง อาจเกดเนองจากทสภาวะการทดลองนเปนสภาวะการทดลองทมคา DG ต าทสด มผลใหสดสวนของแปงทไมเจลาทไนซมปรมาณมากกวาแปงทเจลาทไนซ เปนผลใหเอนไซมผสมทใชในการทดลองสามารถทจะเขาไปยอยในชวงแรกซงเปนการยอยในสวนของแปงทเจลาทไนซเปนสวนใหญ จงเปนเหตใหปรมาณ RDS ทวดไดมปรมาณต า หลงจากนนจงเปนการยอยในสวนของแปงทไมเจลาทไนซ ซงทสภาวะการทดลองนมสดสวนของแปงทไมเจลาทไนซสง เปนสาเหตใหปรมาณ SDS ทวดไดมคาสง

การเปลยนแปลงปรมาณ RDS SDS และ RS ขนกบหลายปจจย ซงจากการวเคราะหทางสถตชใหเหนวาปรมาณความชนของวตถดบและอณหภมบาเรลทระดบตาง ๆ ไมมผลตอการเปลยนแปลงปรมาณ RDS, SDS และ RS ของแปงลกเดอย (ภาคผนวก ง, ตารางท 2ง-4ง) ซงปจจยภายในทมผลตอการเปลยนแปลงอตราการยอยของสตารชชนดตาง ๆ ตามอตราการยอยดวยเอนไซม อาทเชน การเกดการจบกนระหวางสตารชและโปรตน (starch-protein interaction) ระดบการเกดผลก (degree of crystallinity) ระดบการเกดรโทรเกรเดชน (degree of retrogradation) และDG เปนตน (Lai และคณะ, 2000; Englyst และคณะ, 1992; Holm และคณะ, 1983; Hoover และ Sosulski, 1985; Ring และคณะ, 1987) ซงในทนพบวา การทปรมาณ RDS SDS และ RS ของแปงลกเดอยทไมเปลยนแปลงหลงผานการแปรรปนน เกดเนองจากแปงลกเดอยทน ามาใชในการแปรรปมองคประกอบทางเคมตาง ๆ มากมาย เชน โปรตน ไขมน ซงองคประกอบเหลานมสวนในการขดขวางการท างานของเอนไซมในการยอยสตารช โดยจากการศกษาทางดานโครงสรางของลกเดอย ท าใหทราบวา เมดสตารชของลกเดอยถกหอมลอมดวยโปรตนทงในรปแบบทเกาะอยบนพนผวของเมดสตารช หรอ ทอยอสระ ดงนน โอกาสการเขาไปยอยของเอนไซมผสมทใชในการทดลองจงมโอกาสการเขาไปยอยไดยากถงแมวาการแปรรปดวยความรอน มสวนชวยท าใหแปงเกดเจลาทไนซและเดกซทรไนซ นอกจากน การใหความรอนในการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนอาจมสวนชวยท าใหเกดสารประกอบเชงซอนระหวางอะไมโลสกบไขมน หรอสงเสรมการจบกนระหวางสตารชและโปรตน ซงสารทง 2 นมผลใหโอกาสการเขาไปยอยของเอนไซมผสมทใชในการทดลองมโอกาส

 

 

 

 

 

 

 

 

72

เปนไปไดยากยงขน นอกจากนน จากการหาความสมพนธระหวางคา DG กบปรมาณ RDS SDS และ RS พบวา คา DG ไมมสหสมพนธกบปรมาณ RDS SDS และ RS (p>0.05) (ภาคผนวก ง, ตารางท 7ง) หรอคอ คา DG ไมมความสมพนธในรปแบบเชงเสนกบปรมาณ RDS SDS และ RS ซงในการทดลองน พบวา DG ทระดบ 48.88-90.61% จากสภาวะการทดลองตาง ๆ ไมมผลตอการเปลยนแปลงปรมาณ RDS SDS และ RS นอกจากน จากการศกษาการเกดรโทรเกรเดชนของสตารชลกเดอยนน โอกาสการเกดรโทรเกรเดชนทชาของลกเดอยดงทอธบายขางตนนนแมวาการทดลองทสภาวะการทดลองตาง ๆ มผลใหการเกดเจลาทไนซและเดกซทรไนซของสตารชทสภาวะการทดลองทแตกตางกน ท าใหโอกาสการสราง RS type 3 จากสตารชทถกเจลาทไนซ หรอเดกซทรไนซในลกเดอยมโอกาสนอย สงผลใหปรมาณ RS รวมไมแตกตางกนทสภาวะการทดลองตาง ๆ

5.3 ผลการวเคราะหคณสมบตทางเคมกายภาพ 5.3.1 ผลของกระบวนการเอกซทรชนตอคณสมบตการเกดเพสท ผลของตวแปรของกระบวนการเอกซทรชน คอ ความชนของวตถดบและอณหภมบาเรลตอคณสมบตการเกดเพสท (pasting properties) ของแปงเปยก แสดงในภาพท 20 และ 21 พบวา ความหนดของแปงลกเดอยทผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนทกสภาวะการทดลองมคาความหนดต ากวาแปงลกเดอยทไมผานการแปรรป ซงสอดคลองกบงานวจยของ Hagenimana และคณะ (2006) ทไดท าการศกษาเกยวกบคณสมบตของแปงขาวเจาหลงผานการดดแปรดวย กระบวน การเอกซทรชน ไดรายงานวา คณสมบตการเกดเพสทของเอกซทรเดตแปงขาวเจามคาลดลงเมอเทยบกบคณสมบตการเกดเพสทของแปงขาวทไมผานการดดแปร เมอเปรยบเทยบโปรไฟลความหนด (pasting profile) ของแปงลกเดอยทผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนหรอ เอกซทรเดต พบวา โปรไฟลความหนดของเอกซทรเดตขนอยกบสภาวะการทดลอง เมอพจารณาผลของอณหภมบาเรลตอคณสมบตการเกดเพสทของเอกซทรเดต (ภาพท 20) พบวา ทสภาวะการทดลองทความชน 20% และอณหภมบาเรลระดบกลาง (120 องศาเซลเซยส) และระดบสง (150 องศาเซลเซยส) ไมสามารถเหนพคความหนดทอณหภมต า (cold peak viscosity, CPV) (ภาพท 20a) ซงลกษณะโปรไฟลความหนดของเอกซทรเดตทสภาวะการทดลองทความชน 20% และอณหภมบาเรลระดบกลาง (120 องศาเซลเซยส) และระดบสง (150 องศาเซลเซยส) มโปรไฟล ความหนดใกลเคยงกบโปรไฟลความหนดของน า ในขณะททสภาวะการทดลองทความชน 35 และ 50% สามารถเหนลกษณะ CPV ไดทอณหภมบาเรลระดบกลาง (120 องศาเซลเซยส) และระดบสง (150 องศาเซลเซยส) แตไมสามารถเหนลกษณะ CPV ไดทอณหภมบาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) ทงทความชน 35 และ 50% (ภาพท 20b และ20c) แตเมออณหภมบาเรลเพมขนจาก

 

 

 

 

 

 

 

 

73

ระดบกลางสระดบสง พค CPV ของเอกซทรเดตทความชน 35 และ 50% มคาเพมขน ซงผลทไดสอดคลองกบงานวจยของ Kadan, Bryant และ Pepperman (2003) ทไดท าการศกษาเกยวกบคณสมบตเชงหนาทของเอกซทรเดตจากแปงขาวเกยวกบคณสมบตการเกดเพสทของแปงเปยกทวา พค CPV ของเอกซทรเดตแปงมคาเพมขนเมออณหภมบาเรลเพมขน

ภาพท 20 ผลของอณหภมบาเรลตอคณสมบตการเกดเพสทของแปงลกเดอยทผานกระบวนการเอกซทรชน (a= ความชนท 20% b = ความชนท 35% และ c= ความชนท 50%)

ความแตกตางของความหนดทเกดขนทอณหภมบาเรลระดบต า กลางและสงมสาเหตเนองมาจาก ความแตกตางของอตราสวนของแปงทเจลาทไนซตอแปงทไมเจลาทไนซ หรออธบายไดในเทอมของคา DG และความแตกตางของปรมาณการแตกตวของโมเลกลสตารช (Gutkoski และ Dash, 1999; Hagenimana และคณะ, 2006) ซงเกดจากความรอนและแรงเฉอนจากกระบวนการ

 

 

 

 

 

 

 

 

74

เอกซทรชน โดยพค CPV ทเกดขนทอณหภมบาเรลระดบกลางและสงเกดจากความหนดจากสวนของแปงทเจลาทไนซแลว ซงมความสามารถในการดดน าและเกดเจลไดทอณหภมต า สงผลใหเกดความหนดในชวงตน และการเพมขนของพค CPV เมออณหภมบาเรลเพมขน เนองจากสดสวนของแปงทเจลาทไนซมปรมาณเพมขน สงผลใหแปงทเจลาทไนซสามารถดดซบน าและเกดความหนดปรากฏเพมขนตามสดสวนของแปงทเจลาทไนซทเพมขน สวนความหนดทเกดขนในชวงการเพมขนของอณหภมการวเคราะหดวย RVA จาก 25 ถง 95 องศาเซลเซยสของเอกซทรเดตทอณหภมบาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) เกดขนจากสวนของแปงทไมเจลาทไนซ จงท าใหความหนดทเกดขนเกดไดในชวงอณหภมทสงกวา และมลกษณะรปแบบความหนดคลายคลงกบของแปงลกเดอยท ไมผานการแปรรป (native) เมอพจารณาผลของความชนตอคณสมบตการเกดเพสทของเอกซทรเดต (ภาพท 21) พบวา เมอปรมาณความชนของวตถดบเพมขน (ภาพท 21b และ 21c) มผลใหโปรไฟลความหนดเพมขนซงการเพมขนเกดขนเฉพาะทอณหภมบาเรลระดบกลาง (120 องศาเซลเซยส) และระดบสง (150 องศาเซลเซยส) แตทอณหภมบาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) เมอความชนของวตถดบเพมขนสงผลใหโปรไฟลความหนดมคาลดลง (ภาพท 21 a) ความแตกตางของโปรไฟลความหนดของเอกซทรเดตจากผลของความชน เกดเนองจากความแตกตางของสดสวนของแปงทเจลาทไนซกบแปงทไมเจลาทไนซ โดยทอณหภมบาเรลระดบกลางและระดบสงเมอปรมาณความชนเพมขน ท าใหสดสวนของแปงทเจลาทไนซมคาลดลง ซงสามารถสงเกตไดจากคา DG (ภาพท 19a) มผลใหสดสวนของแปงทไมเจลาทไนซมปรมาณมากขน โดยความหนดทเกดขนในการวเคราะหดวย RVA ในชวงการเพมขนของอณหภมจาก 25 ถง 95 องศาเซลเซยส ความหนดทเกดขนในชวงแรกเปนสวนทมาจากแปงทเจลาทไนซ แตหลงจากนนเมออณหภมในการวเคราะหเพมขนตอไปเรอย ๆ ความหนดทเกดขนในสวนนสวนใหญมาจากสวนของแปงทไมเจลาทไนซ ดงนน เมอสดสวนของแปงทไมเจลาทไนซมคาเพมขน เปนเหตใหโปรไฟลความหนดโดยรวมมคาสงขน ส าหรบโปรไฟลความหนดทลดลงของเอกซทรเดตทอณหภมบาเรลระดบต า เมอเพมปรมาณความชน เกดเนองจากทสภาวะการทดลองทความชน 35 และ 50% เปนชวงของความชนทจดอยในชวงระดบต าถง ปานกลาง เมอความชนของวตถดบเพมขนจาก 35 เปน 50% ท าใหคา Tm ของสตารชลดลง (Roos, 1995) ซงมผลท าใหปรมาณการเกดเจลาทไนซของสตารชมคาสงขน สงผลใหเอกซทรเดตทความชน 50% มสวนของแปงทเจลาทไนซมากกวาของเอกซทรเดตทความชน 35% ดงจะเหนไดจากคา DG (ภาพท 19a) โดยคา DG ของเอกซทรเดตทสภาวะการทดลองทความชน 50% (60.96%) มคาสงกวาทความชน 35% (48.88%) จงท าใหโปรไฟลความหนดของเอกซทรเดตทความชน 35% มคาสงกวาท

 

 

 

 

 

 

 

 

75

ความชน 50% เนองจากความแตกตางของสดสวนของแปงทเจลาทไนซกบแปงทไมเจลาทไนซ ดงทอธบายไวขางตน (Hagenimana และคณะ, 2006)

ภาพท 21 ผลความชนของวตถดบตอคณสมบตการเกดเพสทของแปงลกเดอยทผานกระบวนการเอกซทรชน (a= low barrel temperature; LT, b= medium barrel temperature; MT และ c= high barrel temperature; HT)

 

 

 

 

 

 

 

 

76

นอกจากน เมอพจารณาโปรไฟลความหนดในชวงความหนดสดทาย (final viscosity) ของเอกซทรเดตททกสภาวะการทดลองดวยกระบวนการเอกซทรชน พบวา ลกษณะชวงโปรไฟลความหนดในชวงความหนดสดทายของเอกซทรเดตทอณหภมบาเรลระดบกลาง (120 องศาเซลเซยส) และระดบสง (150 องศาเซลเซยส) มลกษณะโปรไฟลความหนดในชวงความหนดสดทายลดต าลงแตกตางจากลกษณะโปรไฟลความหนดในชวงความหนดสดทายของแปงลกเดอย ทไมผานการแปรรป แตทอณหภมบาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) ลกษณะโปรไฟลความหนดในชวงความหนดสดทายมลกษณะใกลเคยง กบลกษณะโปรไฟลความหนดในชวงความหนดสดทายของแปงลกเดอยทไมผานการแปรรป แตใหคาความหนดสดทายทต ากวาแปงลกเดอยทไมผานการแปรรป ซงลกษณะโปรไฟลความหนดในชวงความหนดสดทาย เกดเนองจาก หลงจากสวนของแปงทเจลาทไนซเกดการดดน าและเกดเจลเพอใหเกดความหนดแลว เมอแปงทเจลาทไนซยงไดรบแรงเฉอนจากการกวนตลอดเวลาจากเครอง RVA มผลท าใหแปงทเจลาทไนซเกดการแตกตวของโมเลกลแปงหรอสตารช และไมสามารถทนตอแรงเฉอนของเครองทใหได หรอกลาวคอความแขงแรงของโครงสรางของแปงหรอสตารชมความแขงแรงลดนอยลงจากความรอนในการแปรรป สงผลใหโปรไฟลของความหนดมคาลดลง ส าหรบโปรไฟลความหนดชวงความหนดสดทายของเอกซทรเดตทอณหภมบาเรลระดบต า ทใหลกษณะทใกลเคยงกบแปงลกเดอยทไมผานการแปรรป เนองจาก เอกซทรเดตทสภาวะการทดลองนยงคงเหลอสวนของแปงทไมเจลาทไนซอย ซงแปงในสวนนทท าหนาทแสดงโปรไฟลความหนดชวงความหนดสดทายใหคลายคลงกบแปงลกเดอยทไมผานการแปรรป แตการเอกซทรเดตสภาวะการทดลองนทมบางสวนของแปงถกเจลาทไนซจงมผลใหความหนดทเกดขนมปรมาณลดลง คณสมบตการเกดเพสทของเอกซทรเดตแปงลกเดอยทเกดขน ขนอยกบสภาวะการทดลองและชนดของวตถดบทน ามาใช เชน งานวจยของ Hagenimana และคณะ (2006) พบวา โปรไฟลความหนดทเกดขนของเอกซทรเดตแปงขาวเจาจากสภาวะการทดลองทความชน 16% อณหภมทหว die 100 องศาเซลเซยสและความเรวรอบสกร 200 รอบตอนาทมคาสงกวาเมอเทยบกบโปรไฟล ความหนดของเอกซทรเดตทความชน 16% อณหภมทหว die 130 องศาเซลเซยสและความเรวรอบสกร 250 รอบตอนาท ซงจากงานวจยของ Hagenimana และคณะ (2006) พบวาสอดคลองกบผลการทดลองทไดในบางกรณของเอกซทรเดตแปงลกเดอย เนองจากทสภาวะการทดลองทปรมาณความชน ในระดบเดยวกนแตอณหภมบาเรลทแตกตางกน ซงในการศกษานพบวา ทความชน 20% โปรไฟลความหนดของเอกซทรเดตทเกดขนอณหภมบาเรลระดบกลาง ใหโปรไฟลความหนดทสงกวาทอณหภมระดบสง แตไมสอดคลองกบทความชน 50% ซงใหโปรไฟลความหนดของเอกซทรเดตแปงลกเดอยทอณหภมบาเรลระดบสงมคาสงทสดและลดลงเมออณหภมบาเรลลดลง

 

 

 

 

 

 

 

 

77

5.3.2 ผลของกระบวนการเอกซทรชนตอดชนการดดซบน าและดชนการละลาย ดชนการดดซบน า (water absorption index, WAI) ของแปงลกเดอยทผานและไมผาน

การแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชน ตรวจวดทอณหภม 30 องศาเซลเซยส แสดงในตารางท 16 และภาพท 22 พบวา คา WAI ของเอกซทรเดตแปงลกเดอยทความชน 35 และ 50% มคาเพมขนเมอเทยบแปงลกเดอยทไมผานการแปรรป แตทความชน 20% คา WAI มคาไมแตกตางกนทางสถต (p>0.05) กบแปงลกเดอยทไมผานการแปรรป เมอพจารณาเรองอณหภมบาเรล พบวา คา WAI มคาเพมขนเมออณหภมบาเรลเพมขน ซงสอดดคลองกบงานวจยของ Kadan, Bryant และ Pepperman (2003) ทท าการศกษาคณสมบตเชงหนาทของเอกซทรเดตแปงขาว ไดรายงานวา คา WAI ของเอกซทรเดตแปงขาวมคาเพมขนเมออณหภมบาเรลเพมขน จากการวเคราะหคาทางสถตของคา WAI พบวา ความชนและอณหภมบาเรลมปฏสมพนธรวมกนตอคา WAI (p<0.05) (ภาคผนวก ง, ตารางท 5ง) คอ ทอณหภมบาเรลระดบกลาง (120 องศาเซลเซยส) และระดบสง (150 องศาเซลเซยส) คา WAI มคาลดลงเมอความชนของวตถดบเพมขนจาก 35 ถง 50% แตทอณหภมบาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) คา WAI มคาเพมขนเมอความชนของวตถดบเพมขนจาก 35 ถง 50% (ภาพท 22a) และทความชนทกระดบเมออณหภมบาเรลเพมขนคา WAI มคาเพมขน (ภาพท 22b) ดงนนแสดงใหเหนวา คา WAI ของเอกซทรเดตแปงลกเดอยทไดหลงผานกระบวนการเอกซทรชนทแตกตางกนของแตละสภาวะการทดลอง เกดจากปฏสมพนธรวมกนระหวางผลของความชนของวตถดบและอณหภมบาเรล ของกระบวนการเอกซทรชน ซงสอดคลองกบงานวจยของ Bryant, Kadan, Champagne, Vinyard และ Boykin (2001) ทไดท าการศกษาเกยวกบคณสมบตเชงหนาทและคณสมบตเกยวกบการยอยของเอกซทรเดตแปงขาว รายงานวา การเปลยนแปลงคา WAI ของเอกซทรเดตจากแปงขาวขนกบสภาวะการทดลองและวตถดบทน ามาแปรรป เชน คา WAI ของเอกซทรเดตจากแปง ขาวเหนยวมคาเพมขนเมอความชนของวตถดบเพมขน แตเมออณหภมของบาเรลเพมขนคา WAI ของเอกซทรเดตจากแปงขาวเหนยวมคาขนอยกบปรมาณความชนของวตถดบ ในขณะทคา WAI ของเอกซทรเดตจากแปงขาวเมลดยาวขนอยกบปรมาณความชนของวตถดบและอณหภมของบาเรล การลดลงของคา WAI เมอความชนของวตถดบเพมขนจาก 35 ถง 50% ทอณหภมบาเรลระดบกลาง (120 องศาเซลเซยส) และระดบสง (150 องศาเซลเซยส) เนองจากปรมาณน าทเพมขนในระบบสงผลใหคา DG มคาลดลง โดยปรมาณน าทเพมขนสงผลใหพลงงานรวมภายในระบบรวมท งพลงงานความรอนหรออณหภมภายในบาเรลมคาลดลง ซงท าใหสดสวนของแปงท ไมเจลาทไนซของเอกซทรเดตทความชน 50% มคามากกวาแปงทไมเจลาทไนซของเอกซทรเดตทความชน 35% ซงสวนของแปงทไมเจลาทไนซสามารถดดซบน าทอณหภมต าไดนอยกวาแปงท เจลาทไนซ ดงนนการทเอกซทรเดตทความชน 50% ทมปรมาณแปงทไมเจลาทไนซมคามากกวา

 

 

 

 

 

 

 

 

78

ตารางท 16 ผลของกระบวนการเอกซทรชนตอดชนการดดซบน าและดชนการละลาย Extrusion conditions

WAI (g/g) WSI (%) Feed moisture content(%)-Barrel temperature profile

Native flour 2.27±0.04ef 9.08±0.12g

20-MT 1.62±0.06f 62.69±0.39b

20-HT 1.85±0.11f 66.42±1.30a

35-LT 3.08±0.03de 16.96±1.86d

35-MT 7.47±0.00b 22.15±1.03c

35-HT 9.45±0.14a 11.61±0.09f

50-LT 3.90±0.29d 18.94±0.16d

50-MT 6.26±1.38c 14.55±0.33e

50-HT 8.24±0.13b 11.88±1.02f

หมายเหต WAI = water absorption index WSI = water solubility index LT = low barrel temperature MT = medium barrel temperature และ HT = high barrel temperature ตวอกษรทแตกตางกนตามแนวตงแสดงตามความแตกตางกนอยางมนยส าคญทางสถตทระดบความเชอมน 95%

เอกซทรเดตทความชน 35% สงผล ใหเอกซทรเดตทความชน 50% สามารถดดซบน าไดนอยกวาทความชน 35% หรอคอมคา WAI นอยกวาทความชน 35% จงเปนเหตผลทท าใหคา WAI มคาลดลงเมอความชนเพมขนจาก 35 ถง 50% นอกจากน ทอณหภมบาเรลระดบเดยวกนนเมอพจารณาเพมขนของคา WAI ของเอกซทรเดตทความชนเพมขนจาก 20 เปน 35% พบวา คา WAI มคาเพมขนทง 2 อณหภมบาเรล ซงการเพมขนของคา WAI นน เกดเนองจากทระดบความชนของวตถดบทง 2 ระดบนจดอยชวง ความชนระดบต าทงค แตการลดลงของคา Tm จะมคาลดลงเมอความชนเพมขน (Roos, 1995) ดงนน Tm ของเอกซทรเดตทความชน 35% จะมคาต ากวาของเอกซทรเดตทความชน 20% สงผลใหเอกซทรเดตทความชน 35% สามารถเจลาทไนซไดมากกวาเอกซทรเดตทความชน 20% มผลใหแปงทเจลาทไนซของเอกซทรเดตทความชน 35% มคาสงกวาทความชน 20% สงผลใหปรมาณของแปงทสามารถดดซบน าทอณหภมต าไดหรอคอคา WAI ของเอกซทรเดตทความชน 35% มากกวาทความชน 20% เปนเหตใหทอณหภมบาเรล 2 ระดบนคา WAI ของเอกซทรเดตมคาเพมขนเมอความชนเพมขนจาก 20 เปน 35% (Owusu และคณะ, 1993) ส าหรบการเพมขนของคา WAI ทอณหภมบาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) เมอความชนของวตถดบเพมขนจาก 35 เปน 50%

 

 

 

 

 

 

 

 

79

ภาพท 22 ผลของความชนและอณหภมบาเรลตอดชนการดดซบน า (a= feed moisture content b= barrel temperature, MT = medium barrel temperature และ HT = high barrel temperature)

 

 

 

 

 

 

 

 

80

เนองจากเปนชวงของความชนจดอยในชวงระดบต าถงกลาง โดยเมอความชนของวตถดบเพมขนจาก 35 เปน 50% ท าใหคา Tm ของสตารชมคาลดลง (Roos, 1995) ท าใหปรมาณการเกด เจลาทไนซของสตารชมคาสงขนสงผลใหทสภาวะการทดลองของเอกซทรเดตทความชน 50% มสดสวนของแปงทเจลาทไนซมากกวาแปงทไมเจลาทไนซ มผลใหแปงทเจลาทไนซสามารถ ดดซบน าทอณหภมต าไดมากกวาทความชน 35% จงเปนเหตใหคา WAI ของเอกซทรเดตมคาเพมขนเมอความชนเพมขนจาก 35 เปน 50% ส าหรบการเพมขนของคา WAI เมออณหภมบาเรลเพมขน เนองจากอณหภมทเพมขนสงผลใหพลงงานรวมในระบบมคาเพมขน มผลใหแปงถก เจลาทไนซไดมากขน ท าใหสดสวนของแปงทเจลาทไนซมปรมาณเพมขนตามพลงงานของระบบทเพมมากขน จงเปนเหตใหคา WAI มคาเพมขนเมออณหภมบาเรลเพมขน ดชนการละลาย (water solubility index, WSI) ของแปงลกเดอยทผานและไมผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชน ตรวจวดทอณหภม 30 องศาเซลเซยส แสดงในตารางท 16พบวา คา WSI ของเอกซทรเดตจากแปงลกเดอยมคาสงขนหลงผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนททกสภาวะการทดลองตาง ๆ ซงคา WSI มความสมพนธกบระดบการแตกของโมเลกล (degree of molecular damage) (Bryant และคณะ, 2001) และขนกบปรมาณของของแขงทละลายไดในน า เชน โปรตน เปนตน (Guha และคณะ, 1997) ดงนน การแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนซงเปนกระบวนการแปรรปทผสมผสานกนระหวางแรงกลและแรงเฉอน ท าใหโมเลกลของสตารชถกท าลายดวยแรงกล แรงเฉอนและความรอน สงผลใหโครงสรางหรอโมเลกลของสตารชในบางสวนเกดการเปดออกและ/หรอหลดออกจากเมดสตารช มผลใหโมเลกลสตารชขนาดเลกสามารถจบกบโมเลกลของน าไดมากขน และสามารถจบกบโมเลกลของน าไดมากกวาโมเลกลสตารชขนาดใหญ เนองจากขนาดของโมเลกลสตารชทมขนาดเลก มพนทผวสมผสของโมเลกลมากกวาโมเลกลสตารชทมขนาดใหญ ดงนน การทสตารชถกท าลายท าใหมระดบการแตกของโมเลกลมากขนมผลใหของแขงทละลายไดนนหลดออกมามปรมาณมากขนสงผลใหคา WSI มคาเพมขนเมอเทยบกบแปงทไมผานการแปรรป นอกจากน เมอพจารณาคาการวเคราะหทางสถตของคา WSI พบวา ความชนและอณหภมบาเรลไมมปฏสมพนธกนตอคา WSI (p>0.05) แตคา WSI ไดรบอทธพลมาจากแตละปจจยของกระบวนการเอกซทรชน คอ ความชนของวตถดบและอณหภมบาเรล (ภาคผนวก ง, ตารางท 6ง) ดงนน เมอเปรยบเทยบคา WSI ของแปงลกเดอยทผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนทสภาวะการทดลองตาง ๆ ตามแตละปจจย โดยเมอเปรยบเทยบคา WSI ของเอกซทรเดตจากแปง ลกเดอยทผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนจากปจจยเรองความชนของวตถดบ พบวา เม อความชนของวตถดบเพมขน คา WSI มคาลดลงทอณหภมบาเรลระดบกลาง (120 องศาเซลเซยส) และระดบสง (150 องศาเซลเซยส) ซงคา WSI ทลดลงของเอกซทรเดตจากแปงลกเดอยท

 

 

 

 

 

 

 

 

81

ผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนเมอความชนของวตถดบเพม ขนซงสอดคลองกบงานวจยของ Bryant และคณะ (2001) ทไดท าการศกษาเกยวกบคณสมบตเชงหนาทและคณสมบตเกยวกบการยอย ของเอกซทรเดตแปงขาว ทรายงานวา คา WSI ของเอกซทรเดตแปงขาวมคาลดลงเมอความชนของวตถดบเพมขน งานวจยของ Gujral, Singh และ Singh, (2001) ทไดท าการศกษาเกยวกบคณสมบตตาง ๆ ของเอกซทรเดต corn grit พนธฟลนท (flint) และขาวโพดหวาน (sweet corn) รายงานวาคา WSI ของเอกซทรเดต corn grit พนธฟลนทและขาวโพดหวานมคาลดลงเมอความชนของวตถดบเพมขน และงานวจยของ Hagenimana และคณะ (2006) รายงานวา เมอความชนของวตถดบและอณหภมบาเรลเพมขน คา WSI ของเอกซทรเดตแปงขาวเจามคาลดลงเชนกน การลดลงของคา WSI เมอความชนของวตถดบเพมขนทอณหภมบาเรลระดบกลางและสงเนองจาก ทอณหภมทง 2 ระดบนเมอความชนเพมขนท าใหปรมาณน าภายในระบบมคาเพมขน ซงสงผลใหพลงงานรวมในระบบมคา ลดลงมผลใหปรมาณแปงทเจลาทไนซมปรมาณลดลง แตเหลอสวนของแปงทไมเจลาทไนซมากกวา ซงมแปงทไมเจลาทไนซมโครงสรางของเมดแปงทแขงแรง ดงนน โอกาสของการหลดออกจากโครงสรางของเมดสตารชบางสวนของแปงทไมเจลาทไนซ รวมถงองคประกอบอน ๆ ทสามารถละลายไดในน า เชน โปรตนหรอแรธาต เปนตน มโอกาสการหลดออกนอยลง สงผลใหปรมาณของแขงทละลายไดในน าทอณหภมต ามปรมาณต า สงผลใหคา WSI มคาลดลงเมอปรมาณความชนเพมขน ส าหรบทอณหภมบาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) เมอความชนของวตถดบเพมขน คา WSI ของเอกซทรเดตแปงลกเดอยมคาเพมขน เนองจากเปนชวงของความชนทจดอยในชวงระดบต าถงกลาง เมอความชนของวตถดบเพมขนจาก 35 เปน 50% ท าใหคา Tm ของสตารชลดลง (Roos, 1995) ท าใหปรมาณการเกดเจลาทไนซของสตารชมคาสงขน สงผลใหทสภาวะการทดลองของเอกซทรเดตทความชน 50% มสดสวนของแปงทเจลาทไนซมากกวาสวนทไมเจลาทไนซ มผลใหโอกาสการหลดออกจากโครงสรางของสตารชบางสวน รวมถงองคประกอบโปรตนและแรธาตของแปงทเจลาทไนซมมากกวาแปงทไมเจลาทไนซซงมผลใหคา WSI ของเอกซทรเดตทความชน 50% มคาสงกวาทความชน 35% นอกจากน เมอเปรยบเทยบคา WSI ของเอกซทรเดตจากแปงลกเดอยทผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนจากปจจยเรองของอณหภมบาเรล พบวา ทความชน 35 และ 50% เมออณหภมบาเรลเพมขนจากระดบต า (90 องศาเซลเซยส) ไปสระดบกลาง (120 องศาเซลเซยส) คา WSI มคาเพมขน และเมอเพมอณหภมบาเรลเพมขนถงระดบสง (150 องศาเซลเซยส) คา WSI มคาเพมขนทความชนของวตถดบท 20 และ 35% แตทความชน 50 % คา WSI มคาลดลง การเพมขนของคา WSI เมออณหภมบาเรลเพมขนจากระดบต าถงระดบสงของเอกซทรเดตทความชน 20 และ 35% เนองจากอณหภมบาเรลท เพมขนมผลใหพลงงานรวมในระบบมากขน ปรมาณแปงท

 

 

 

 

 

 

 

 

82

เจลาทไนซมปรมาณมากขน ซงมผลใหสดสวนของของแขงทสามารถหลดออกจากโครงสรางมปรมาณมากขน เปนผลใหคา WSI มคาเพมขน แตเอกซทรเดตทความชน 50% เมออณหภมบาเรลเพมขนจนถงระดบหนงคา WSI เพมขน แตหากเพมอณหภมตอมผลใหคา WSI มคาลดลงนน โดยปรมาณความชนของวตถดบทสง มสวนชวยท าใหพลงงานในระบบมคาลดลงไดมากกวาทระดบความชนอนถงแมวาอณหภมบาเรลจะมคาเพมขน ซงการเพมขนของคา WSI ในชวงอณหภมระดบต าถงกลางเนองจากสวนของแปงทเจลาทไนซมปรมาณเพมขน เปนผลใหโอกาสการหลดออกจากโครงสรางสตารชและปรมาณของแขงทละลายไดมคาสงขน เปนเหตใหคา WSI มคาเพมขนแตเมออณหภมบาเรลเพมขนอกมผลใหสตารชเกดกระบวนการเดกซทรไนเซชน (dextrinization) ท าใหโมเลกลสตารชมขนาดเลกลงและสามารถรวมตวกนได ซงท าใหปรมาณสตารชบางสวนทหลดออกจากโครงสรางมปรมาณลดลงเปนเหตใหคา WSI มคาลดลง (Ding, Ainsworth, Plunkett, Tucker และ Marson, 2006) 5.3.3 ผลของกระบวนการเอกซทรชนตอลกษณะโครงสรางผลก ผลของกระบวนการเอกซทรชนตอลกษณะโครงสรางผลก และปรมาณผลกของแปงลกเดอย แสดงในภาพท 23 และตารางท 17 พบวา การแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนสงผลให

ภาพท 23 ลกษณะโครงสรางผลกของแปงลกเดอยทผานและไมผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชน (LT = low barrel temperature MT = medium barrel temperature และ HT = high barrel temperature)

 

 

 

 

 

 

 

 

83

โครงสรางผลก (crystalline structure) ของแปงลกเดอยถกท าลายเนองจากความรอนและแรงทางกล นอกจากน เมอพจารณาโครงสรางผลกของแปงลกเดอยทผานการแปรรปดวยกระบวน การเอกซทรชน พบวา ทสภาวะการทดลองทความชน 35% และอณหภมบาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) โครงสรางผลกของแปงลกเดอยทสภาวะการทดลองนถกท าลายนอยทสด เนองจากจากภาพท 23ยงคงเหนลกษณะโครงสรางผลกทม X-ray diffraction pattern คลายคลงกบของวตถดบ ซงเมอค านวณปรมาณผลก พบวา ปรมาณผลกของแปงลกเดอยทสภาวะการทดลองนมปรมาณลดลง 3 เทาเมอเทยบกบแปงลกเดอยทไมผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชน (ตารางท 17) เนองจากทสภาวะการทดลองนมคา DG นอยทสด (48.88%) หรอคอแปงหรอสตารชถกเจลาทไนซนอยทสดท าใหยงคงเหลอสวนแปงทไมถกเจลาทไนซ ซงยงคงแสดงลกษณะโครงสรางผลกของสตารชได ในขณะทอณหภมบาเรลระดบกลาง (120 องศาเซลเซยส) และระดบสง (150 องศาเซลเซยส) ลกษณะโครงสรางผลกถกท าลายทงหมด ดงจะเหนจากภาพท 23 ทแสดงเฉพาะสวนของอสณฐาน (amorphous) แมวาทสภาวะการทดลองทอณหภมระดบกลางและสงจะยงคงเหลอสวนของแปงทไมถกเจลาทไนซบางสวน แตสวนทยงคงเหลอนไมอาจแสดงลกษณะโครงสรางผลกได เนองจากสวน ตารางท 17 ปรมาณผลกของแปงลกเดอยทผานและไมผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชน

Extrusion conditions Relative crystallinity (%)

Feed moisture content(%)-Barrel temperature profile Native flour 13.17±1.18a

20-MT nd 20-HT nd 35-LT 4.92±0.31b

35-MT nd 35-HT nd 50-LT nd 50-MT nd 50-HT nd

หมายเหต LT = low barrel temperature MT = medium barrel temperature และ HT = high barrel temperature nd = not detected

ตวอกษรทแตกตางกนตามแนวตงแสดงตามความแตกตางกนอยางมนยส าคญทางสถตทระดบความเชอมน 95 %

 

 

 

 

 

 

 

 

84

ทเหลออยนเปนสวนของอสณฐานของสตารช ซงสอดคลองกบ งานวจยของ Chang, Bustos และ Lara (1998) ทรายงานวา ความกวางของหว die (slit die) อตราเรวในการปอนวตถดบ (feed rate) อณหภมบาเรล และความเรวของสกรจากกระบวนการเอกซทรชน มผลท าใหโครงสรางผลกของเอกซทรเดตจากสตารชขาวโพดถกท าลาย ซงความเรวของสกรมผลในการท าลายโครงสรางสตารชมากทสด งานวจยของ Charbonniere, Duprat และ Guilbot (1973) เกยวกบการเปลยนโครงสรางทางกายภาพของเอกซทรเดตจากสตารชตาง ๆ พบวา สภาวะการทดลองทอณหภมสงโครงสรางผลกของสตารชมนฝรง สตารชมนส าปะหลงและสตารชขาวโพดพนธขาวเหนยวถกท าลายทงหมด แตสภาวะการทดลองทอณหภมต ากวา 70 องศาเซลเซยสโครงสรางผลกของสตารชมนฝรง สตารชมนส าปะหลงและสตารชขาวโพดพนธขาวเหนยวถกท าลายเพยงบางสวน งานวจยของ Kadan และ Pepperman (2002) ซงไดท าการศกษาเกยวกบคณสมบตทางเคมและกายภาพของสตารชจากเอกซทรเดตแปงขาว พบวา รปแบบโครงสรางผลกแบบ A ของสตารชจากเอกซทรเดตแปงขาวถกท าลายทงหมดหลงจากผานกระบวน การเอกซทรชนทความชน 20% อณหภมของบาเรลมากกวา 110 องศาเซลเซยส และทความชนของวตถดบเดยวกนน แตอณหภมของบาเรลอยในชวง 70-90 องศาเซลเซยส จะยงคงสามารถเหนรปแบบโครงสรางผลกแบบAของสตารชจากเอกซทรเดตแปงขาว 5.4 ผลของกระบวนการเอกซทรชนตอ antioxidant properties การวเคราะห antioxidant properties ของแปงลกเดอยหลงผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนท าการเลอกสภาวะการทดลองของเอกซทรเดตจากแปงลกเดอย ทสภาวะการทดลองทความชน 50% อณหภมบาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) และทความชน 20% อณหภมบาเรลระดบสง (150 องศาเซลเซยส) เนองจากท 2 สภาวะการทดลองนเปนสภาวะการทดลองทใหระดบความรนแรงกบแปงลกเดอยทระดบสงสดและต าสด 5.4.1 ผลของกระบวนการเอกซทรชนตอปรมาณสารประกอบฟนอลกทงหมด

ปรมาณสารประกอบฟนอลกทงหมด (total phenolic content) ของ methanolic extracts ของเอกซทรเดตจากแปงลกเดอยกอนและหลงผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนทสภาวะการทดลองทความชน 50% อณหภมบาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) และทความชน 20% อณหภมบาเรลระดบสง (150 องศาเซลเซยส) แสดงดงภาพท 24 พบวา หลงผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชน สงผลใหปรมาณสารประกอบฟนอลกทงหมดมคาลดลงอยางมนยส าคญทางสถต (p<0.05) เมอเทยบกบแปงลกเดอยทไมผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชน เมอเปรยบเทยบปรมาณสารประกอบฟนอลกทงหมดของ 2 สภาวะการทดลองน พบวา ปรมาณสารประกอบฟนอลกทงหมด

 

 

 

 

 

 

 

 

85

ของ 2 สภาวะการทดลองมคาแตกตางกนทางสถต (p<0.05) โดยทความชน 20% อณหภมบาเรลระดบสง (150 องศาเซลเซยส) มคามากกวาทความชน 50% อณหภมบาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) ความแตกตางของปรมาณสารประกอบฟนอลกทงหมดในแปงลกเดอยทผาน และไมผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนทแตกตางกนเพยงเลกนอยน อาจเกดเนองจากกระบวนการ เอกซทรชนทเปนกระบวนการแปรรปทอาศยความรอน แรงเฉอน และแรงกลในการแปรรปแตใชระยะเวลาในการแปรรปทส น ซงระยะเวลาการแปรรปทส นนจงมผลตอการเปลยนแปลงปรมาณสารประกอบฟนอลกทงหมดทอยในแปงลกเดอยเพยงเลกนอย โดยผลทไดไมสอดคลองกบงานวจยของ Sensoy, Rosen, Ho และ Karwe (2006) ทรายงานวา กระบวนการเอกซทรชนของแปง buckwheat ทอณหภมหว die ท 170 องศาเซลเซยสไมมผลตอการเปลยนแปลงปรมาณสารประกอบ ฟนอลกทงหมด ความแตกตางของปรมาณสารประกอบฟนอลกทงหมดในเอกซทรเดตจากแปงลกเดอย

ภาพท 24 ปรมาณสารประกอบฟนอลกทงหมดของ methanolic extracts ของแปงลกเดอยและ เอกซทรเดตจากแปงลกเดอยหลงผานการแปรรปกระบวนการเอกซทรชนทสภาวะการทดลองทความชน 50% อณหภมบาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) และทความชน 20% อณหภมบาเรลระดบสง (150 องศาเซลเซยส) (LT = low barrel temperature และ HT = high barrel temperature) ตวอกษรทแตกตางกนแสดงตามความแตกตางกนอยางมนยส าคญทางสถตทระดบความเชอมน 95%

 

 

 

 

 

 

 

 

86

ทความชน 20% อณหภมบาเรลระดบสง (150 องศาเซลเซยส) และทความชน 50% อณหภมบาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) อาจเกดเนองจากปรมาณสารประกอบฟนอลกในเอกซทรเดตทความชน 20% อณหภมบาเรลระดบสง (150 องศาเซลเซยส) ถกท าลายดวย ความรอนทใหในระหวางการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชน เชนเดยวกบเอกซทรเดตทความ ชน 50% อณหภมบาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) แตกมสารประกอบฟนอลกบางสวนทเกดเพมขนมาในระหวางการแปรรป โดยทความชน 20% อณหภมบาเรลระดบสง (150 องศาเซลเซยส) เปนสภาวะการทดลองทมความรนแรงทสงกวาทความชน 50% อณหภมบาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) เปนผลใหในระหวางการแปรรปของเอกซทรเดตทความชน 20% อณหภมบาเรลระดบ สง (150 องศาเซลเซยส) เกดสารประกอบฟนอลกซงเกดเนองจากการตดพนธะของสารประกอบฟนอลกทอยในรป conjugated กบสารประกอบอน ๆ เชน น าตาล โพลแซกคาไรด เอมน (amine) สารประกอบแอลกอฮอลสายยาว (long-chain alcohol) กลเซอรอล หรอกรดไขมนสายยาว (long chain fatty acid) เปนตน (Naczk และ Shadihi, 2006) สงผลใหเกดสารประกอบฟนอลกในรปอสระ (free phenolic acid) ทมากกวาเอกซทรเดตทความชน 50% อณหภมบาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) จงเปนเหตใหปรมาณสารประกอบฟนอลกของเอกซทรเดตทความชน 20% อณหภมบาเรลระดบสง (150 องศาเซลเซยส) มคาสงกวาทความชน 50% อณหภมบาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) 5.4.2 ผลของกระบวนการเอกซทรชนตอ DPPH radical scavenging activity ภาพท 25 แสดง DPPH radical scavenging activity ของ methanolic extracts ของ เอกซทรเดตจากแปงลกเดอยกอนและหลงผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชน ทสภาวะ การทดลองทความชน 50% อณหภมบาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) และทความชน 20% อณหภมบาเรลระดบสง (150 องศาเซลเซยส) พบวา DPPH radical scavenging activity ของแปงลกเดอยทผานการแปรรปทความชน 20% อณหภมบาเรลระดบสง (150 องศาเซลเซยส) มคาไมแตกตางกนทางสถต (p>0.05) กบแปงลกเดอยไมผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชน แต DPPH radical scavenging activity ของแปงลกเดอยทผานการแปรรปทความชน 50% อณหภมบาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) กบแปงลกเดอยไมผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนมคาแตกตางกนทางสถตอยางมนยส าคญ (p<0.05) นอกจากน เมอเปรยบเทยบ DPPH radical scavenging activity ของเอกซทรเดต จาก 2 สภาวะการทดลองน พบวา DPPH radical scavenging activity ของเอกซทรเดตจาก 2 สภาวะ การทดลองมคาไมแตกตางกนทางสถต (p>0.05) ซงผลทไดสอดคลองกบงานวจยของ Sensoy และคณะ (2006) ทรายงานวา กระบวนการเอกซทรชนของแปง buckwheat ทอณหภมหว die ท 170 องศาเซลเซยส ไมมผลตอการเปลยนแปลงคา DPPH radical scavenging activity ผลทเกดขนของ DPPH

 

 

 

 

 

 

 

 

87

radical scavenging activity ของลกเดอยหลงผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนทไมแตกตางจากแปงลกเดอยทไมผานการแปรรป เนองจากกระบวนการเอกซทรชนเปนกระบวนการแปรรปทอาศยความรอน แรงเฉอนและแรงกลในการแปรรป ทใชระยะเวลาสน ถงแมเปนวธการแปรรปดวยความรอนทคอนขางรนแรงแตดวยระยะเวลาในการแปรรปทสนจงไมสงผลตอการเปลยนแปลง DPPH radical scavenging activity ทอยในแปงลกเดอยหรอมผลเพยงเลกนอย นอกจากนจากขอมลเบองตนททราบวา การเปลยนแปลงของคา DPPH radical scavenging activity ขนกบปรมาณสารประกอบฟนอลก ดงทงานวจยของ Butsat และคณะ (2009) ทรายงานวา ความแตกตางของ DPPH radical scavenging activity ในแตละสวน (ร า เปลอก ขาวกลองและแปงขาว (milled rice)) ขนกบปรมาณสารประกอบฟนอลก ดงนน อาจกลาวไดวา คาความแตกตางของ DPPH radical scavenging activity ในแปงลกเดอยหลงผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนและของเอกซทรเดตท 2 สภาวะการทดลองนเพยงเลกนอย

ภาพท 25 DPPH radical scavenging activity ของ methanolic extracts ของแปงลกเดอยและเอกซทรเดตจากแปงลกเดอยหลงผานการแปรรปกระบวนการเอกซทรชน ทสภาวะการทดลองทความชน 50% อณหภมบาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) และทความชน 20% อณหภมบาเรลระดบสง (150 องศาเซลเซยส) (LT = low barrel temperature และ HT = high barrel temperature) ตวอกษรทแตกตางกนแสดงตามความแตกตางกนอยางมนยส าคญทางสถตทระดบความเชอมน 95%

 

 

 

 

 

 

 

 

88

แมวาผลทางสถตแสดงใหเหนวาไมแตกตางกนน น อาจเกดเนองจากความแตกตางของปรมาณสารประกอบฟนอลก ของแปงลกเดอยและเอกซทรเดตทง 2 สภาวะการทดลองทแตกตางกน แตการเปลยนแปลง DPPH radical scavenging activity อาจไมไดขนอยกบปรมาณของสารประกอบฟนอลกเพยงอยางเดยวแตขนอยกบความสามารถในการใหไฮโดรเจนอะตอมของสารประกอบฟนอลก หรอสารประกอบประเภทอน ๆ ทมหมไฮดรอกซลอสระ (hydroxyl group) เชน กรดอะมโน เปนตน กบอนมลของ DPPH• ดวยเพอใหเกดการเปลยนแปลงสของสารประกอบ DPPH จากสมวงเปนสเหลอง (Prakash, 2001; Sensoy และคณะ, 2006) แตการเปลยนแปลงของปรมาณสารประกอบฟนอลกอาจสามารถทจะน ามาบอกถงแนวโนมของการเปลยนแปลง DPPH radical scavenging activity ไดเชนกน เชน ปรมาณสารประกอบฟนอลกทงหมดของเอกซทรเดตทสภาวะการทดลองทความชน 20% อณหภมบาเรลระดบสง (150 องศาเซลเซยส) มคาสงกวาเอกซทรเดตทความชน 50% อณหภมบาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) ซง DPPH radical scavenging activity ของเอกซทรเดตทสภาวะการทดลองทความชน 20% อณหภมบาเรลระดบสง (150 องศาเซลเซยส) มคาสงกวาเอกซทรเดตทความชน 50% อณหภมบาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) เชนกน 5.4.3 ผลของกระบวนการเอกซทรชนตอ reducing power ภาพท 26 แสดง reducing power ของ methanolic extracts ของแปงลกเดอยกอนและ หลงผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนสภาวะการทดลองทความชน 50% อณหภมบาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) และทความชน 20% อณหภมบาเรลระดบสง (150 องศาเซลเซยส) ท ความเขมขนของตวอยางตอสารละลายเมทานอลท 20 มลลกรมตอมลลลตร พบวา reducing power ของแปงลกเดอยทผานและไมผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนมคาไมแตกตางกนทางสถต (p>0.05) และเมอเปรยบเทยบ reducing power ของเอกซทรเดตจาก 2 สภาวะการทดลองนพบวา reducing power ของเอกซทรเดตจาก 2 สภาวะการทดลองมคาไมแตกตางกนทางสถต (p>0.05) ซงreducing power ของแปงลกเดอยทผานและไมผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนทไม แตกตางกน อาจเนองจาก กระบวนการเอกซทรชนเปนกระบวนการแปรรปทอาศยความรอน แรงเฉอนและแรงกลในการแปรรปทระยะเวลาสน จงท าใหสารประกอบในบางประเภททมความสามารถในการใหอเลกตรอนกบสารประกอบ ferric-ferriccyanide complex ยงคงอย โดยการวเคราะห reducing power เปนวธการวดการเปลยนแปลงสทเกดขนจากการเปลยนแปลงโครงสรางของ ferric-ferriccyanide complex ไปเปนรป ferrous-ferriccyanide complex ซงขนกบสารตานอนมลอสระ โดยงานวจยของ Choi และคณะ (2006) ไดรายงานไววา reducing power มความสมพนธกบปรมาณสารประกอบฟนอลก ซงสารประกอบฟนอลกทมในตวอยางมผลตอการแลก เปลยนอเลกตรอนและ

 

 

 

 

 

 

 

 

89

อะตอมไฮโดรเจนเพอการเปลยนโครงสรางของ ferric เปน ferrous ดวย ดงนน อาจกลาวไดวา การเปลยนแปลงของ reducing power กขนกบปรมาณสารประกอบฟนอลกทมในตวอยางนน ๆ เชนเดยวกบการวเคราะหหา antioxidant properties ดวยวธการ DPPH assay เพราะฉะนนการลดลงของปรมาณสารประกอบฟนอลกของเอกซทรเดตทง 2 สภวาะการทดลองนาจะให reducing power ของเอกซทรเดตมคาลดลงดวยแตผลทไดพบวา reducing power ของแปงลกเดอยและเอกซทรเดตมคา ไมแตกตางกน รวมทงแนวโนมของการเปลยนแปลงของปรมาณสาร ประกอบฟนอลกของเอกซทรเดตทง 2 สภาวะการทดลองใหผลทแตกตางกบผลของ reducing power ในเอกซทรเดต แสดงใหเหนวา reducing power ทวดไดจากแปงลกเดอยและเอกซทรเดตไมไดขนกบปรมาณของสารประกอบฟนอลกเพยงอยางเดยว แตมผลขนกบประสทธภาพในการแลกเปลยน อเลกตรอน และไฮโดรเจนอะตอมของ สารตานออกซเดชน (antioxidant) ในตวอยางนนๆ (Sensoy และคณะ, 2006)

ภาพท 26 reducing power ของ methanolic extracts (20 มลลกรมตอมลลลตร) ของแปงลกเดอยและ เอกซทรเดตจากแปงลกเดอยหลงผานการแปรรปกระบวนการเอกซทรชนทสภาวะการทดลองทความชน 50% อณหภมบาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) และทความชน 20% อณหภมบาเรลระดบสง (150 องศาเซลเซยส) (LT = low barrel temperature และ HT = high barrel temperature)

ตวอกษรทแตกตางกนแสดงตามความแตกตางกนอยางมนยส าคญทางสถตทระดบความเชอมน 95%

 

 

 

 

 

 

 

 

90

5.5 ผลของกระบวนการเอกซทรชนตอปรมาณ coixenolide ปรมาณ coixenolide ของแปงลกเดอยทไมผานการแปรรปและทผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนทสภาวะการทดลองทความชน 50% อณหภมบาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) และทความชน 20% อณหภมบาเรลระดบสง (150 องศาเซลเซยส) แสดงในตารางท 18 พบวา หลงผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนสงผลใหปรมาณ coixenolide มคาเพมขนเมอเทยบกบแปงลกเดอยทไมผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชน เมอเปรยบเทยบปรมาณ coixenolide ของเอกซทรเดตแปงลกเดอยท 2 สภาวะการทดลองน พบวา ปรมาณ coixenolide ของเอกซทรเดตทความชน 50% อณหภมบาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) มคาสงกวาทความชน 20% อณหภมบาเรลระดบสง (150 องศาเซลเซยส) ซงการทปรมาณ coixenolide ในแปงลกเดอยหลงผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนมคาเพมขนนนอาจเปนผลเนองจาก กระบวนการเอกซทรชนเปนกระบวนการแปรรปทอาศยความรอน แรงเฉอนและแรงกลสงผลใหสาร coixenolide สามารถหลดออกจากโครงสรางของไขมนสายยาวได โดยสาร coixenolide เปนสารทละลายอยในสวนของไขมนในโครงสรางของเมลด ซงการหลดออกของสาร coixenolide จากโครงสรางไขมนอาจเหมอนกบการหลดออกจากโครงสรางของสารประกอบฟนอลกบางประเภทเชน กรดเฟอรลก (ferulic acid) เปนตน โดยการหลดออกจากโครงสรางของสารประกอบฟนอลก เกดจากการทพนธะระหวางสารประกอบฟนอลกกบสารประกอบอน ๆ เชน โพลแซกคาไรด เอมน เปนตน ถกท าลายดวยการแปรรปดวยความรอน (Naczk และ Shadihi, 2006) ซงการหลดออกจากโครงสรางของกรดเฟอรลกนนเชนในงานวจยของ Zielínski, Kozłowska และ Lewczuk (2001) ทไดท าการศกษาการเปลยนแปลงสารประกอบ bioactive ในเมลดกอนและหลงการใหความรอน ซงไดรายงานวา ขาวสาล ขาวบารเลย

ตารางท 18 ปรมาณ coixenolide ของแปงลกเดอยและเอกซทรเดตจากแปงลกเดอย หลงผานการแปรรป

กระบวนการเอกซทรชนทสภาวะการทดลองทความชน 50% อณหภมบาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) และทความชน 20% อณหภมบาเรลระดบสง (150 องศาเซลเซยส)

Extrusion conditions

Coixenolide content (ug/g) Feed moisture content (%)-Barrel temperature profile Native flour 18.15 ± 0.02

20-HT 61.23 ± 0.00

50-LT 2,727.04 ± 1.65

หมายเหต LT = low barrel temperature และ HT = high barrel temperature

 

 

 

 

 

 

 

 

91

ขาวไรยและขาวโอตหลงผานกระบวนการเอกซทรชนทความชน 20% และอณหภม 120, 160 และ 200 องศาเซลเซยส มผลท าใหปรมาณกรดเฟอรลกมคาเพมขนทงในรปสารประกอบฟนอลกอสระ และ ester bound phenolic acid

 

 

 

 

 

 

 

 

92

บทท 4 บทสรป

ลกเดอยมองคประกอบทางเคมใกลเคยงกบขาวสาล ขาวโพดและขาวบารเลย เมอวเคราะหคณสมบตของสตารชลกเดอย พบวา สตารชลกเดอยมลกษณะกลม หลายเหลยมโดยมขนาดของอนภาคสตารชลกเดอยพนธขาวและด า เทากบ 11.68 และ 12.29 ไมครอนตามล าดบ โครงสรางผลกของสตารชลกเดอยแสดงลกษณะแบบ A สตารชลกเดอยพนธขาวและด ามการกระจายของสายโซของอะไมโลเพคตนมากทสดอยในชวง DP ท 13-24 คอ 49.02 และ 48.65% ตามล าดบ และมขนาดของสายโซอะไมโลเพคตนเฉลย (average CLn) อยท DP 21.01 และ 20.78 ตามล าดบ ชวงอณหภม การเกดเจลาทไนเซชนของสตารชลกเดอย 2 พนธอยในชวง 63-81 องศาเซลเซยส การเกด รโทรเกรเดชนของลกเดอยใชระยะเวลานาน 39 วน ทอณหภม 4 องศาเซลเซยส และคาการละลาย คณสมบตการเกดเพสททงทางดานความหนดและอณหภมของสตารชลกเดอยพนธขาวมคาสงกวาพนธด า ในขณะทก าลงการพองตวของสตารชลกเดอยพนธขาวมคาต ากวาพนธด า สารทสกดไดจากดางหรอสวนทสกดไมไดดวยน าจากเมลดลกเดอยทขดสแลว 2 ชนด คอลกเดอยพนธด าและลกเดอยพนธขาว มปรมาณรอยละ 0.10 และ 0.09 (น าหนกแหง) มองคประกอบทคลายคลงกนคอมสวนของอะราบโนไซแลน โปรตนและแรธาตจ านวนมาก อตราสวนของอะราบโนสตอไซโลสของอะราบโนไซแลนมคาสงกวาธญชาตชนดอน ๆ แสดงใหเหนวาอะราบโนไซแลนในเนอลกเดอยมโครงสรางทมกงกานสาขาของอะราบโนสอยจ านวนมาก อะราบโนไซแลนจากลกเดอยเปลอกสด ามน าหนกโมเลกลต ากวาลกเดอยเปลอกสขาว น าหนกโมเลกลมคาลดลงเมออะราบโนไซแลนถกยอยดวยเอนไซมโปรตเอสแสดงวาอาจมพนธะขาม โควาเลนซระหวางอะราบโนไซแลนและโปรตน สวนทสกดไมไดดวยน าสามารถลดแรงตงผวของน าได พฤตกรรมการไหลของสวนทสกดไมไดดวยน าของลกเดอยกอนและหลงยอยดวยเอนไซมมพฤตกรรมการไหลแบบนวโตเนยน (รอยละ 20) อาจเปนผลมาจากโครงสรางของอะราบโน ไซแลนทมลกษณะกงกานสาขามากรวมตวกบโปรตนและแรธาตทพบในปรมาณสง การวเคราะหทางเมททลเลชนแสดงใหเหนวาอะราบโนไซแลนในลกเดอยทง 2 ชนดมพนธะโครงสรางของ อะราบโนไซแลนทไมมความแตกตางกน อนพนธ Araf มลกษณะเปนปลายแขนงหนวยเดยวทเกาะอยทอนพนธ Xylpทมลกษณะเปนแกนกลาง (Backbone) โดยสวนใหญเกาะทต าแหนง O-3

ของ Xylp และมบางสวนเกาะทต าแหนง O-2 และ O-3 ของ Xylp กระบวนการเอกซทรชนมผลตอคณสมบตทางเคมและเคมกายภาพของเอกซทรเดตจากแปงลกเดอยพนธเปลอกขาว พบวา ลกษณะของเอกซทรเดตจากแปงลกเดอยขนกบสภาวะการ

 

 

 

 

 

 

 

 

93

ทดลอง โดยทอณหภมบาเรลสงและความชนต ามผลใหเอกซทรเดตทไดมลกษณะพอง แตเมอความชนของวตถดบทเพมขนททกอณหภมบาเรล มผลใหเอกซทรเดตทไดมลกษณะเปนผลตภณฑกงพองตว คา DG ของเอกซทรเดตอยในชวง 49-91% ซงเมอความชนสงขนมผลใหการเกดเจลาทไนเซชนของสตารชมปรมาณลดลง และมปรมาณเพมขนเมออณหภมบาเรลเพมขน สภาวะการทดลองดวยกระบวนการเอกซทรชนทใหกบแปงลกเดอยไมมผลตอปรมาณ RDS SDS และ RS ซงปรมาณ RDS มคาเพมขน แตปรมาณ SDS มคาลดลง และปรมาณ RS ไมมการเปลยนแปลงหลงผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชน คณสมบตการเกดเพสทของเอกซทรเดต พบวา ทความชน 35 และ 50% และทอณหภมบาเรลระดบกลาง (120 องศาเซลเซยส) และระดบสง (150 องศาเซลเซยส) แสดงพคความหนดทอณหภมต า (cold peak viscosity) เนองจากเปนสภาวะการทดลองทมคา DG คอนขางสงหรอมปรมาณของแปงทเจลาทไนซปรมาณมาก เปนผลใหคา WAI ทสภาวะการทดลองนมคาสง คา WAI มคาเพมขนเมอเทยบกบแปงทไมผานการแปรรปยกเวนทความชน 20% และคา WAI ของเอกซทรเดตมผลมาจากปฏสมพนธรวมกนระหวางความชนของวตถดบและอณหภมบาเรล คา WSI มคาเพมขนเมอเทยบกบแปงทไมผานการแปรรป ซงคา WSI ของเอกซทรเดตขนกบความชนและอณหภมบาเรลโครงสรางผลกของแปงลกเดอยถกท าลาย หลงผานการแปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชน แตทความชน 35% และอณหภมบาเรลระดบต า (90 องศาเซลเซยส) โครงสรางผลกยงคงเหลออย เนองจากเปนสภาวะการทดลองทมคา DG ต าทสด antioxidant properties คอ DPPH radical scaveging activity และ reducing power มคาไมแตกตางทางสถต (p>0.05) หลงผานการ แปรรปดวยกระบวนการเอกซทรชนแตปรมาณสารประกอบฟนอลกทงหมดมคาลดลง ซง antioxidant properties ของเอกซทรเดตทไดขนกบสภาวะการทดลอง ส าหรบปรมาณ coixenolide ของเอกซทรเดตมปรมาณเพมขนเมอเทยบกบแปงทไมผานการแปรรป

 

 

 

 

 

 

 

 

94

บรรณานกรม กระทรวงพาณชย. (2546). ลกเดอย [ออนไลน].ไดจาก: http://www.moc.go.th/opscenter

/lylmun.htm กลาณรงค ศรรอต และเกอกล ปยะจอมขวญ. (2546). เทคโนโลยของแปง. พมพครงท 3

ส านกพมพมหาวทยาลยเกษตรศาสตร. กรงเทพฯ. จกรพรรด วนสแซง. (2546). เดอยขาวเหนยว. กสกร 76(2): 98-103. ทศนย พรกจประสาน. (2530). ลกเดอย: คณสมบตบางประการและผลตภณฑ. วทยานพนธปรญญา

มหาบณฑต บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยเกษตรศาสตร. ณฐชนก อมรเทวภทร, เสกสม อาตมางกร และสายชล เลศสวรรณ. (2548). ผลของอตราการไหล

ของน าในกระบวนการเอกซทรชนตอการใชประโยชนไดของแปงในขาวโพด. ใน การประชมทางวชาการของมหาวทยาลยเกษตรศาสตร ครงท 43 สาขาอตสาหกรรมเกษตร. กรงเทพฯ. หนา 24-32.

ทศนย พรกจประสาน และอรอนงค นยวกล. (2530). การเปรยบเทยบคณสมบตทางเคมและกายภาพ ของแปงและสตารชลกเดอย. วารสารเกษตรศาสตร(วทย.) 21: 371-377.

ทศนย พรกจประสาน และอรอนงค นยวกล. (2531). ผลตภณฑลกเดอย. วารสารเกษตรศาสตร (วทย.) 22: 103-109.

ประชา บญญสรกล. (2539). บทบาทของเอกซทรเดอรทมตออตสาหกรรมอาหารในประเทศไทย. อาหาร. 24(1): 1-12.

วไล รงสาดทอง. (2545). เทคโนโลยการแปรรปอาหาร. พมพครงท 2 สถาบนเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ กรงเทพฯ.

ศรพร จนทนา. (2529). การใชแปงลกเดอยในการท าขนมจน. วทยานพนธปรญญา มหาบณฑต บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยเกษตรศาสตร.

Al-Othman, A.A., Al-Shagrawi, R. A., Hewedy, F. M., and Hamdi, M. M. (1998). Plasma total, lipoprotein cholesterol, organs cholesterol and growth performance in rats fed dietary gum arabic. Food Chemistry. 62 (1): 69-72.

Alonso, R., Aguirre, A. and Marzo, F. (2000). Effect of extrusion and traditional processing methods on antinutrients and in vitro digestibility of protein and starch in faba and kidney beans. Food Chem. 68: 159-165.

 

 

 

 

 

 

 

 

95

Åman, P. and Westerlund, E. (1996). Cell wall polysaccharides: structural, chemical, and analytical aspects. In A-C. Eliasson (ed.).Carbohydrates in Food (pp191-226). Marcel Dekker, Inc. New York.

Andersson, A. A. M., Andersson, R., Autio, K.and Man P. A. (1999). Chemical composition and microstructure of two naked waxy barleys. J. Cereal Sci. 30: 183-191.

Anderson, J.W. and Tietyen-Clark, J. (1986). Dietary fiber: Hyperlipidemia, hypertension and coronary heart disease. American Journal of Gastroenterology. 81: 907-919.

Annison, G., Choct, M., and Cheetham, N.W. (1992). Analysis of wheat arabinoxylans from a large-scale isolation. Carbohydrate Polymers. 19: 151-159. AOAC. (1997). Official Methods of Analysis (16th ed.). Washington DC, USA: Association of Official Analytical Chemists. AOAC. (2000). Official Methods of Analysis (17thed.). Washington DC. U.S.A.: Association of

Official Analytical Chemists, Inc. Ao, Z. and Jane, J. L. (2007). Characterization and modeling of the A- and B-granule starches of

wheat, triticle and barley. Carbohydr. Polym. 67: 46-55. Arora, R.K. (1977). Job’s tears (Coix lacryma-jobi) A minor Food and Fodder Crop

from North Eastern India. Econ. Bot. 31: 358-366. Bender, D.A. and Bender A.E. (1999). Benders’ Dictionary of Nutrition and Food Technoloty,

17th edn. Woodhead Publishing, Abington. Bengtsson, S. and Åman, P. (1990). Isolation and chemical characterization of water- soluble ambinoxylans in rye grain. Carbohydrate Polymers. 12: 267-277. Bhandari, B., D’Arcy, B. and Young, G. (2001). Flavour retention during high temperature short

time extruion cooking process: a review. Int. J. Food Sci. Tech. 36: 453-461. Bhatnagar, S. and Hanna, M. (1994a). Amylose-lipid complex formation during single-screw

extrusion of various corn starches. Cereal Chem. 71(6): 582-587. Bhatnagar, S. and Hanna, M. (1994b). Extrusion processing conditions for amylose -lipid

complexing. Cereal Chem. 71(6): 587-593. Blumenkrantz, N. and Asboe-Hansen, G. (1973). New method for quantitative determination of

uronic acids. Analytical Biochemistry. 54: 484-489.

 

 

 

 

 

 

 

 

96

Brouns, F., Kettlitz, B. and Arrigoni, E. 2002. Resistant starch and the butyrate revolution. Trends in Food Science and Technology. 13:251-261.

Bryant, R. J., Kadan, R. S, Champagne, E. T, Vinyard, B. T. and Boykin, D. (2001). Functional and digestive characteristics of extruded rice flour. Cereal Chem. 78(2): 131-137

Butsat, S., N. Weerapreeyakul and S. Siriamornpun, 2009. Changes in phenolic acids and antioxidant activity in Thai rice husk at five growth stages during grain development. J. Agric. Food Chem., 57: 4566-4571.

Carpita, N. C. and Shea, E. M. (1989). Linkage structure of carbohydrates by gas chromatography-mass spectrometry (GC–MS) of partially methylated alditol

acetates. In C.J. Bierman and G.D. McGinnis (eds.). Analysis of Carbohydrates by GLC and MS (pp 157-216). Boca Raton: CRC Press. Carter, J.W., Hardman, W.E., Heitman, D.W., and Cameron I.L. (1998). Type and amount of

individual dietary fibers on: serum lipid profiles, serum glucose concentration and energy intake in rats. Nutrition Research. 18 (10): 1743-1756.

Chang, H-C., Huang, Y-C., and Hung, W-C. (2003). Antiproliferative and chemopreventive effects of adlay seed on lung cancer in vitro and in vivo. J. Agric. Food Chem. 51: 3656-3660.

Chanvrier, H., Uthayakumaran, S., Appelqvist, I. A. M., Gidley, M. J., Gilbert, E. P. and Rubio, A. L. (2007). Influence of storage conditions on the structure, thermal behavior, and formation of enzyme-resistant starch in extruded starches. J. Agric. Food Chem. 55: 9883-9890.

Charbonniere, R., Duprat, F. and Guilbot, A. (1973) Changes in Various Starches by extrusion-cooking processing. II. Physical Structure of Extruded Products. (Abstract). Cereal Sci. Today. 18: 286.

Chiang, B.-Y., and Johnson, J. A. (1997). Gelatinization of Starch in Extruded Products. Cereal Chem. 54:436.

Chiang, W., Cheng, C-H., Chiang, M-T., and Chung, K-T. (2000). Effects of dehulled adlay on the culture count of some microbiota and their metabolism in the gastrointestinal tract of rats. J. Agric. Food Chem. 48: 829-832.

 

 

 

 

 

 

 

 

97

Choi, J.H., B.H. Jung, O.H. Kang, H.J. Choi and P.S. Park et al., 2006. The anti-inflammatory and anti-nociceptive effects of ethyl acetate fraction of Cynanchi paniculati Radix. Biol. Pharm. Bull., 29: 971-975.

Choi, Y., Jeong, H-S. and Lee, J. (2007). Antioxidant activity of methanolic extracts from some grains consumed in Korea. Food Chem. 103(1): 130-138.

Chung, H. J., Liu, Q., Pauls, K. P, Fan, M. Z. and Yada, R. (2008). In vitro starch digestibility, expected glycemic index and some physicochemical properties of starch and flour from common bean (Phaseolus vulgaris L.) varieties grown in Canada. Food Res. Inter. 41: 869-875.

Ciucanu, I. and Kerek, F. (1984). A simple and rapid method for the permethylation of carbohydrates. Carbohydrate Research. 131: 209–217. Cui, S.W. (2001). Polysaccharide Gums from Agricultural Products: Processing, Structure

& Functionality (pp 103-228). Technomic Publishing Co., Inc. Cui, S.W. (2005). Structural analysis of polysaccharides. In S.W. Cui (ed.). Food Carbohydrates

(pp 105-160). CRC Press Taylor & Francis Group. Cui, W., Wood, P.J., Weisz, J., and Beer, M.U. (1999). Nonstarch polysaccharides from

preprocessed wheat bran: carbohydrate analysis and novel rheological properties. Cereal Chemistry. 76 (1):129-133.

Debon, S.J.J. and Tester, R.F. (2001). In vitro binding of calcium, iron and zinc by non-starch polysaccharides. Food Chemistry. 73: 401-410.

Delaney, B., Carlson, T., Srazer, S., Zheng, T., Hess, R., Ostergren, K., Kierzek, K., Haworth, J., Knutson, N., Junker, K., and Jonker, D. (2003). Evaluation of the toxicity of concentrated barley β-glucan in a 28-day feeding study in wistar rats. Food and Chemical Toxicology. 41: 477-487.

Dervilly, G., Saulnier, L., Roger, P., and Thibault J.-F. (2000). Isolation of homogeneous from wheat water-soluble arabinoxylans. Influence of the structure on their macromolecular characteristics. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 48: 270-278.

 

 

 

 

 

 

 

 

98

Dervilly-Pinel, G., Rimsten, L., Saulnier, L., Andersson, R., and Åman, P. (2001). Water- extractable arabinoxylan from pearled flours of wheat, barley, rye and triticale. Evidence for the presence of ferulic acid dimers and their involvement in gel formation. Journal of Cereal Science. 34: 207–214.

Ding, Q. B., Ainsworth, P., Plunkett, A., Tucker, G. and Marson, H. (2006). The effect of extrusion conditions on the functional and physical properties of wheat-based expanded snacks. J. Food Eng. 73: 142-148.

Dubois, M., Gilles, K.A., Hamilton, J.K., Rebers, P.A., and Smith, F. (1956). Colorimetric method for determination of sugars and related substances. Analytical Chemistry. 28: 350-356. Duke, J.A. (1983). Handbook of Energy Crops [On-line]. Available:

http://www.hort.purdue.edu /newcrop/ duke_energy/Coix_lacryma-jobi.html. Ebringerová, A., Hromádková, Z., and Berth, G. (1994). Structural and molecular properties of

a water-soluble arabinoxylan-protein complex isolated from rye bran. Carbohydrate Research. 264: 97-109.

Ebringerová, A., Hromádková, Z., Petráková, E., and Hricovíni, M. (1990). Structural features of a water-soluble L-arabino-D-xylan from rye bran. Carbohydrate Research. 198: 57-66 Eerlingen, R.C. and Deldour, J.A. 1995. Formation, Analysis, Structure and Properties of TypeIII

Enzyme Resistant Starch. Journal of Cereal Science. 22:129-138. Encyclopedia Britannica, New. (1997). Vol. 6 15 th edn. Micropedia Ready Reference.

Encyclopedia Britannica, Inc. USA. Englyst, H. N., Kingman, S. M. and Cummings, J. H. (1992). Classification and measurement of

nutritionally important starch fractions. Euro. J. Clinic. Nutri. 46(2): S33-S50. Faraj, A., Vasanthan, T. and Hoover, R. (2004). The effect of extrusion cooking on resistant

starch formation in waxy and regular barley flours. Food Res. Inter. 37: 517 – 525. Fincher, G.B. and Stone, B.A. (1986). Cell walls and their components in cereal grain technology. In Y. Pomeranz (ed.). Advances in Cereal Science and Technology, Vol. 8

(pp 207-295). American Association of Cereal Chemists, St Paul, MN.

 

 

 

 

 

 

 

 

99

Fulgoni, V.L. (2001). Effect of psyllium on serum cholesterol levels. In B.V. McCleary and L. Prosky (eds.). Advanced dietary fibre technology. (pp 221-225). Blackwell Science Ltd.

Gibbs, W.W. (1998). Healing cancer. Scientific American. 279(3): 40-41. Girhammar, U., Nakamura, M., and Nair, B.M. (1986). Water soluble pentosans from wheat and

rye – Chemical composition and some physical properties in solution. In G.O. Phillips, D.J. Wedlock, and P.A. Williams (eds.). Gums and Stabilisers for the Food Industry 3 (pp 123-134). Elsevier applied science publishers Ltd., England.

Girhammar, U. and Nair, B.M. (1992). Certain physical properties of water-soluble non-starch polysaccharides from wheat, rye, triticale, barley and oats. Food Hydrocolloids. 6: 329–343.

Govindasamy, S., Oates, C. G., and Wong, H. W. (1993). Characterisation of changes of sago starch components during hydrolysis by thermostable alpha-amylase. Carbohydr. Polym. 18: 89-100.

Grausgruber, H., Scheibkauer, J., Schönlechner, R., Ruckenbauer, P. and Berghofer, E. (2004). Variability in chemical composition and biologically active constituents of cereals. Genetic Variation for Plant Bleeding: 23-26.

Gruppen, H., Marseille, J.P., Voragen, A.G.J., Hamer, R.J., and Pilnik., W. (1989). Mild isolation of water-insoluble cell-wall material from wheat flour: Composition of fractions obtained with emphasis on non-starch polysaccharides. Journal of Cereal Science. 9: 247-260.

Gruppen, H., Hamer, R.J., and Voragen, A.G.J. (1992). Water-unextractable cell wall material from wheat flour. 1. Extraction of polymers with alkali. Journal of Cereal Science. 16: 41-51. Gubler, F., Ashford, A.E., Bacic, A., Blakeney, A.B., and Stone, B.A. (1985). Release of ferulic acid esters from barley aleurone. II. Characterization of the feruloyl compounds released in response to GA3. Australian Journal of Plant Physiology. 12: 307-317. Gubler, F., Ashford, A.E., Bacic, A., Blakeney, A.B., and Stone, B.A. (1985). Release of ferulic acid esters from barley aleurone. II. Characterization of the feruloyl compounds released in response to GA3. Australian Journal of Plant Physiology. 12: 307-317.

 

 

 

 

 

 

 

 

100

Guha, M., Ali, S. Z. and Bhattacharya, S. (1997). Twin-screw extrusion of rice flour without a die: effect of barrel temperature and screw speed on extrusion and extrudate characteristics. J. Food Engi. 32: 251-267.

Gujral, H. S., Singh, N. and Singh, B. (2001). Extrusion behaviour of grits from flint and sweet corn. Food Chem. 74: 303-308.

Gutkoski, L. C. and Dash, A. A. EL. (1999). Effect of extrusion process variables on physical and chemical properties of extruded oat products. Plant Foods for Human Nutrition 54: 315-325.

Hagenimana, A., Ding, X. and Fang, T. (2006). Evaluation of rice flour modified by extrusion cooking. J. Cereal Sci. 43: 38-46.

Harper, J. M. (1981). Extrusion of food. Vol. I. CRC Press Forida. Hasjim, J., Srichuwong, S., Scott, M. P. and Jane, J-L. (2009). Kernel composition, starch

structure, and enzyme digestibility of opaque-2 Maize and quality protein maize. J. Agr. Food Chem. 57(5): 2049-2055.

Hermans, P. H and Weidinger, A. (1961). On the determination of the crystalline fraction of polyethylenes from X-ray diffraction. Macromol. Chem. 24: 24-36.

Hizukuri, S. (1986). Starch : analytical aspect In A.C. Eliasson (ed.). Carbohydrate in Food. (pp. 347-429). New York: Marcel Dekker.

Hoffmann, R.A., Kamerling, J.P., and Vliegenthart, J.F.G. (1992). Structural features of a water-soluble arabinoxylan from the endosperm of wheat. Carbohydrate Research. 226: 303-311. Hoffmann, R.A., Roza, M., Maat, M., Kamerling, J.P., and, Vliegenthart, J.F.G. (1991). Structural Characteristics of the warm-water-soluble arabinoxylans from the tailings of the soft wheat variety Kadet. Carbohydrate Polymers. 16: 275-289. Holm, J., Bjorck, I., Ostrowska, S., Eliasson, A. C., Asp, N. G., Larrson, K., Lundquist, L. (1983).

Digestibility of amylase–lipid complexes in vitro and in vivo. Starch/Stärke 35 (9): 294-297. Hoover, R. and Sosulski, F. W. (1985). Studies on the functional characteristics and digestibility

of starches from Phaseolus vulgaris biotype. Starch/Stärke 37: 181-191.

 

 

 

 

 

 

 

 

101

Hoseney, R.C. (1986). Principles of Cereal Science and Technology. AACC, Inc. St. Pual, Minnesota, USA.

Hsu, H-Y., Lin, B-F., Lin, J-Y., Kuo, C-C., and Chiang, W. (2003). Suppression of allergic reactions by dehulled adlay in association with the balance of Th1/Th2 cell responses. J. Agric. Food Chem. 51: 3763-3769.

Huggins, M.L. (1942). The viscosity of dilute solutions of linear chain molecules IV. Dependence on concentration. Journal of American Chemical Society. 64: 2716-2722. Huth, M. Dongowski, G., Gebhardt, E. and Flamme, W. (2000). Functional properties of dietary

fiber enriched extrudates from barley. J. Cereal Sci. 32: 115-128. Ilo, S., Liu, Y. and Berghofer, E. (1999). Extrusion cooking of rice flour and amaranth blends.

Lebensm. Wiss. U. Technol. 32: 79-88. lzydorczyk, M.S. and Biliaderis, C.G. (1992). Influence of structure on the physicochemical properties of wheat arabinoxylan. Carbohydrate Polymers. 17: 237-247. Izydorczyk, M.S., Macri, L.J., and MacGregor, A.W. (1998). Structure and physicochemical properties of barley non-starch polysaccharides-II. Alkali- extractable β-glucans and arabinoxylans. Carbohydrate Polymers. 35: 259- 269. Jane, J. and Chen, J. F. (1992). Effect of amylose molecular size and amylopectin branch length

on paste properties of starch. Cereal Chem. 69: 60-65. Kadan, R. S., Bryant, R. J. and Pepperman, A. B. (2003). Functional properties of extruded rice

flours. J. Food Sci. 68(5): 1669-1672. Kadan, R. S. and Pepperman, A. B. (2002). Physicochemical properties of starch in extruded rice

flours. Cereal Chem. 79(4): 476–480. Kahlon, T.S. (2003). Cholesterol lowering with grain fractions. Getreide Mehl Und Brot.

57: 279-191. Kalra, J. and Jood, S. (2000). Effect of dietary barley β-glucan on cholesterol and lipoprotein

fractions in rats. Journal of Cereal Science. 31: 141-145. Kim, J. H., Tanhehco, E. J. and Ng, P. K. W. (2006). Effect of extrusion conditions on

resistant starch formation from pastry wheat flour. Food Chem. 99: 718-723.

 

 

 

 

 

 

 

 

102

Kim, S. O., Yun, S-J., Jung, B., Lee, E.H., Hahm, D-H., Shim, I., and Lee, H-J. (2004). Hypolipidemic effects of crude extract of adlay seed (Coix lachrymajobi var. mayuen) in obesity rat fed high fat diet : Relations of TNF-a and leptin mRNA expressions and serum lipid levels Life Sci. 75: 1391–1404.

Kraemer, E.O. (1938). Molecular weights of celluloses and cellulose derivatives. Industrial and Engineering Chemistry. 30: 1200–1203. Kuo. C-C., Shih, M-C., Kuo, Y-H., and Chiang, W. (2001). Antogonism of free-radical – induced

damage of adlay seed and its antiprolifrative effect in human histolytic lymphoma U237 monocytic cells. J. Agric. Food Chem. 49: 1564-1570.

Lai, V. M.-F., Lu, S. and Lii, C.-Y. (2000). Molecular characteristics influencing retrogradation kinetics of rice amylopectins. Cereal Chem. 77: 272-278.

Li, J., and Corke, H. (1999). Physicochemical properties of normal and waxy Job’s tears (Coix lachrymal-jobi L.) starch. Cereal Chem. 76(3): 413-416.

Lin, Y., and Lii, C. (2001). Correlation between starch retrogradation and water mobility was determined by differential scanning calorimeter (DSC) and nuclear magnetic resonance (NMR). Cereal Chem. 78: 647–653.

Lolas, G.M., Palamidis, N., and Markakis, P. (1976). The phytic acid-total phosphorus relation in barley, oats, soybeans and wheat. Cereal Chemistry. 53: 867-871. Lopez, H.W., Levrat, M-A., Guy, C., Messager, A., Demigné, C., and Rémésy, C. (1999). Effects

of soluble corn bran arabinoxylans on cecal digestion, lipid metabolism, and mineral balance (Ca, Mg) in rats. The Journal of Nutritional Biochemistry. 10: 500-509.

Lott, J.N.A., and Ockenden, I. (1986). The fine structure of phytate-rich particles in plants. In E. Graf (ed.). Phytic Acid: Chemistry and Applications (pp 43-55). Minneapolis, MN: Pilatus Press. Maningat, C.C. and Seib, P.A. (1992). Starch: Occurrence, isolation and properties of starch

granules. In AACC Short Course “Starch: Structure, Properties, and Food uses”. December 3-4, 1992. Chicago.

Marinova, D., Ribarova, F. and Atanassova, M. (2005). Total phenolics and total flavonoids in bulgarian fruits and vegetables. J. Univer. Chem. Tech. Metallurgy. 40(3): 255-260.

 

 

 

 

 

 

 

 

103

Meuser, F. and Suckow, P. (1986). Nonstarch polysaccharides. In J.M.V. Blanshard, P.J. Frazier, and T. Galliard (eds.). Chemistry and Physics of Baking (pp 42). The Royal Society of Chemistry: London.

Naczk, M. and Shahidi, F. (2006). Phenolics in cereals, fruits and vegetables: occurrence, extraction and analysis. J. Pharmaceut. Biomed. Anal. 41: 1523-1542.

Nagao, T., Otsuka, H., Kohda, H., Sato, T., and Yamasaki, K. (1985). Benzoxazinone from Coix Lacrym-jobi L.var. ma-yuen. Phytochemistry. 24: 2959-2962.

Nandini, C.D. and Salimath, P.V. (2002). Structural features of arabinoxylans from Bajra (pearl millet). Journal of Agricultural and Food Chemistry. 50: 6485-6489. Neukom, H. and Markwalder, H. (1975). Isolation and characterization of an arabinogalactan

from wheat flour. Carbohydrate Research. 39: 387-389. Nilsson, M., Saulnier, L., Andersson, R., and Åman, P. (1996). Water unextractable

polysaccharides from three milling fractions of rye grain. Carbohydrate Polymers. 30: 229-231. Noosuk, P., Hill, S. E., Pradipasena, P. and Mitchell, J. R. (2003). Structure-viscosity

relationships for Thai rice starches. Starch/Stärke 55: 337-344. Numata, M., yamamoto, A., Moribayashi, A. and Yamada, H. (1994). Antitumor components

isolated from the Chinese herbal medicine Coix Lacrym-jobi. Planta Med. 60(4): 356-359.

Onitilo, M. O., Sanni, L. O., Daniel, I., Maziya-Dixon, B. and Dixon, A. (2007). Physicochemical and functional properties of native starches from cassava varieties in Southwest Nigeria. J. Food Agr. Environ. 5(3&4): 108-114.

Onwulata, C. I., Konstance, R. P., Smith, P. W., and Holsinger, V. H. (1998). Physical properties of extruded products as affected by cheese whey. J. Food Sci. 63(5): 814-818.

Osundahunsi O.F., Fagbemi, T.N. Kesselman E. And Shimoni, E. (2003). Comparison of the physicochemical properties and pasting characteristics of flour and starch from Red and white sweet potato Cultivars .J. Agric. Food Chem. 51: 2232 – 2236.

Ottoboni, L.M.M., Leite, A., Targon, M.L.N., Crozier, A., and Arruda, P. (1990). Characterization of the storage protein in seed of Coix Lacrym-jobi. J. Agric. Food Chem. 38: 631-635.

 

 

 

 

 

 

 

 

104

Owusu, A. J., van de Voort, F. R. and Stanley, D. W. (1993). Physicochemical changes in corn starch as a function of extrusion variables. Cereal Chem. 60: 319-324.

Prakash, A. (2001). Analytical progress antioxidant activity. Medallion Laboratories. 19:1-6. Punchongkavarin, H., Varavinit, S. and Bergthaller, W. (2005). Comparative study of pilot scale

rice starch production by an alkaline and an enzymatic process. Starch/Stärke. 57: 134-144. Purseglove, J.W. (1972). Tropical Crops Monocotyledons. Longman Scientific Technical.

p 134-135. Rattan, O., Izydorczyk, M.S., and Biliaderis, C.G. (1994). Structure and rheological behaviour of

arabinoxylans from Canadian bread wheat flours. Lebensmittel-Wissenchaft-und- Technologie. 27: 550–555.

Roland, I. (2001). Non-digestible carbohydrates and gut function: Implications for carcinogenesis. In B.V. McCleary and L. Prosky (eds.). Advanced dietary fibre technology. (pp 226-231). Blackwell Science Ltd.

Ring, S. G., Colonna, P., Ranson, K. J., Kalicheverky, M. T., Miles, M. J., Morris, V. J. and Orford, P. D. (1987). The gelation and crystallization of amylopectin. Carbohydr. Res. 162: 277-293.

Roos, Y. H. (1995). Phase transitions in foods. Academic press, Inc. United Kingdom. Russell, J. and Bass, P. (1985). Canine gastric emptying of fiber meals: influence of meal

viscosity and antroduodenal motility American journal of physiology. Gastrointestinal and Liver Physiology. 12: G662-G667.

Sandhu, K. S. and Lim, S. T. (2008). Structure characteristics and in vitro digestibility of mango kernel starches (Mangifera indica L.). Food Chem. 107: 92-97.

Sasaki, T., Yasui, T., and Matsuki, J. (2000). Effect of amylose content on gelatinization, retrogradation and pasting properties of starches from waxy and non-waxy wheat and their F1 seeds. Cereal Chem. 77: 58–63.

Sasaki, T., Kohyama, K., Suzuki, Y., Okamoto, K., Noel, T. R. and Ring, S. G. (2009). Physicochemical characteristics of waxy rice starch influencing the in vitro digestibility of a starch gel. Food Chem. 116: 137-142.

 

 

 

 

 

 

 

 

105

Scalbert, A., Monties, B., Lallemand, J.Y., Guittet, E.R., and Rolando, C. (1985). Ether linkage between phenolic acids and lignin fractions of wheat straw. Phytochemistry. 24:

1359-1362. Sensoy, I., Rosen, R. T., Ho, C. T., and Karwe., M. V. (2006). Effect of processing on buckwheat

phenolics and antioxidant activity. Food Chem. 99: 388-393. Shin, S. I., Kim, H. J., Ha, H. J., Lee, S. H. and Moon, T. W. (2005). Effect of hydrothermal

treatment on formation and structural characteristics of slowly digestible non-pasted granular sweet potato starch. Starch/Stärke. 57: 421-430.

Siljeström, M., Westerlund, E., Björck, I., Holm, J., Asp, N.-G., and Theander, O. (1986). The effects of thermal processes on dietary fibre and starch content of whole grain wheat and flour. J. Cereal Sci. 4: 315-323.

Silva, L. P. and Ciocca, M. L. S. (2005). Total, insoluble and soluble dietary fiber values measured by enzymatic–gravimetric method in cereal grains. J. Food Compos. Anal. 18: 113-120.

Simi, C. K. and Abraham, T. E. (2008). Physicochemical rheological and thermal properties of Njavara rice (Oryza sativa) starch. J. Agr. Food Chem. 56: 12015-12113.

Singh, N., Singh, J., Kaur, L., Sodhi, N. S. and Gill, B. S. (2003). Morphological, thermal and rheological properties of starches from different botanical sources. Food Chem. 81: 219-231.

Spiller, G.A. (1993). Handbook of Dietary Fiber in Human Nutrition. (2nd ed.). CRC Press, Inc. Stevenson, D. G, Jane, J. L. and Inglett, G. E. (2006). Physicochemical properties of pin oak

(Quercus palustris Muenchh.) acorn starch. Starch/Stärke. 58: 553-560. Storsley, J.M., Izydorczyk, M.S., You, S., Biliaderis, C.G., and Rossnagel, B. (2003). Structure and physicochemical properties of β-glucans and arabinoxylans isolated from hull-less barley. Food Hydrocolloids. 17: 831-844. Sudheesh, S. and Vijayalakshmi, N.R. (1999). Lipid-lowering action of pectin from

Cucumis sativus. Food Chemistry. 67: 281-286. Takahashi, M., Konno, C., and Hikino, H. (1986). Isolation and hypoglycemic activity of coixan

A, B, C, glycans of Coix Lacrym-jobi L.var. ma-yuen seed. Planta Med. 52:64-65.

99

 

 

 

 

 

 

 

 

106

Tester, R. F. and Morrison, W. R. (1990). Swelling and gelatinization of cereal starches. I. effects of amylopectin, amylose, and lipids. Cereal Chem. 67(6): 551-557.

Tsai, C. E., Yang, L., Su, P., and Chen, R. M-Y. (1998). Beneficial effect of adlay on plasma lipids in hamsters and hyperlipidemic and diabetic patients. Atherosclerosis. 136: Supplement 1. p. S43.

Tseng, Y. H, Yang, J. H., Chang, H. L. Lee, Y. L. and Mau, J. L.(2005). Antioxidant properties of methanolic extracts from monascal adlay. Food Chem. 97: 375-381.

Ukita, T., and Tanimura, A. (1961). Studies on the antitumorcomponents in the seeds of Coix Lacrym-jobi L.var. ma-yuen (Roman) Stapf. I. Isolation and antitumor activity of coixenolide. Chem. Pharm. Bull. 9: 43-46.

Varavinit, S., Shobsngob, S., Varanyanond, W., Chinachoti, P. and Naivikul, O. (2003). Effect of amylose content on gelatinization, retrogradation and pasting properties of flours from different cultivals of Thai rice. Starch/Stärke 55: 410-415.

Vasanthan Thava, Jiang Gaosong, Yeung Judy, et al. (2002). Dietary fiber profile of barley flour as affected by extrusion cooking[J]. Food Chemistry. 77: 35-40.

Vinkx, C.J.A., Nieuwenhove, C.G., and Delcour, J.A. (1991). Physicochemical and functional properties of rye nonstarch polysaccharides. III. Oxidative gelation of a fraction containing water-soluble pentosans and proteins. Cereal Chemistry. 68 (6): 617-622.

Vinkx, C. J. A., Stevens, I., Gruppen, H., Grobet, P.J., and Delcour, J.A. (1995). Physicochemical and functional properties of rye nonstarch polysaccharides. VI. Variability in the structure of water-unextractable arabinoxylans. Cereal Chemistry. 72 (4): 411-418. Wang, Q., Wood, P.J., Huang, X., and Cui, W. (2003). Preparation and characterization of molecular weight standards of low polydispersity from oat and barley (13) (14) β-D-glucan. Food Hydrocolloids. 17: 845-853. Wang, W., Onnagawa, M., Yoshie, Y., and Suzuki, T. (2001). Binding of bile salts to soluble and

insoluble dietary fibers of seaweeds. Fisheries Science. 67: 1169-1173. Westerlund, E., Andersson, R., and Åman, P. (1993). Isolation and chemical characterization of

water-soluble mixed-linked β -glucans and arabinoxylans in oat milling fractions. Carbohydrate Polymers. 20: 115-123.

 

 

 

 

 

 

 

 

107

Wood, P.J., Weisz, J., and Blackwell, B.A. (1991). Molecular characterization of cereal β-D-glucans, structural analysis of oat glucan and rapid structural evaluation of β-D-glucans from different sources by HPLC of oligosaccharides released by lichenase. Cereal Chemistry. 68: 31–39.

Wood, P.J., Weisz, J., and Blackwell, B.A. (1994). Structural studies of (1-3),(1-4)- β- D-glucans by 13C-nuclear magnetic resonance spectroscopy and by rapid analysis of cellulose-like regions using high-performance anion-exchange chromatography of oligosaccharides released by lichenase. Cereal Chemistry. 71: 301-307. Wu, T.-T., Charles, A. L. and Huang, T.-Z. (2007). Determination of the contents of the main

biochemical compounds of adlay (Coix lachryma-jobi L). Food Chem. 104: 1509-1515. Yamada H., Yanahira, S., Kiyohara, H., Cyong, J-C., and Otsuka, Y. (1987). Characterization of

anti-complementary acidic heteroglycans from the seed of Coix lacryma-jobi var. ma-yuen. Phytochemistry. 26 (12): 3269-3275.

Yang, J.-H., Tseng, Y.-H., Chang, H.-L., Lee, Y.-L. and Mau, J.-L. (2004). Storage stability of monascal adlay. Food Chem. 90: 303-309.

Yuan, Y., Zhang, L., Dai, Y. and Yu, J. (2007). Physicochemical properties of starch obtained from Dioscorea nipponica Makino comparison with other tuber starches. J. Food Eng. 82: 436-442.

Zielínski, H., Kozłowska, H. Lewczuk, B. (2001). Bioactive compounds in the cereal grains before and after hydrothermal processing. Innovat. Food Sci. Emerg. Tech. 2: 159-16. Zhang, G., Ao, Z. and Hamaker, B. R. (2006). Slow digestion properties of native cereal starches.

Biomacromolecules. 7: 3252-3258. Zhang, G., Ao, Z. and Hamaker, B. R. (2008). Nutritional property of endosperm starches from maize mutants: A parabolic relationship between slowly digestible starch and amylopectin fine structure. J. Agric. Food Chem. 56:4686-4694.

 

 

 

 

 

 

 

 

108

ภาคผนวก

 

 

 

 

 

 

 

 

109

ภาคผนวก ก

การวเคราะหองคประกอบทางเคมของวตถดบ

1. ปรมาณความชน (AOAC, 2000) วธการ 1. อบภาชนะส าหรบหาความชนในตอบไฟฟาทอณหภม 105°C นาน 2-3 ชวโมง น าออกจากตอบใสไวในโถดดความชน รอจนกระทงอณหภมของภาชนะลดลงถงอณหภมหอง แลวชงและบนทกน าหนกทแนนอน 2. ชงตวอยางใหไดน าหนกทแนนอน 1-3 กรม ใสลงในภาชนะหาความชนททราบน าหนกทแนนอนแลว 3. อบตวอยางในตอบไฟฟาดวยอณหภม 105°C นาน 5-6 ชวโมง 4. เมอครบก าหนดเวลาแลวน าออกจากตอบ ใสไวในโถดดความชน รอจนกระทงอณหภมของภาชนะลดลงถงอณหภมหอง แลวชงน าหนก 5. ค านวณหาปรมาณความชนจากสตร ปรมาณความชน (%) = น าหนกตวอยางกอนอบ – น าหนกตวอยางหลงอบ x 100 น าหนกตวอยางกอนอบ 2. ปรมาณโปรตน (AOAC, 2000) วธการ 1. ชงน าหนกตวอยางบนกระดาษกรองใหไดน าหนกทแนนอนประมาณ 0.5-1.0 กรม หอใหมดชดใสลงในขวดยอยโปรตน 2. ใสสารผสมคอปเปอรซลเฟต (CuSO4) และโพแทสเซยมซลเฟต (K2SO4) 5 กรม (อตราสวนระหวางคอปเปอรซลเฟตและโพแทสเซยมซลเฟต 1 : 10) เพอเรงปฏกรยา 3. เตมกรดซลฟรกเขมขน (H2SO4) ปรมาตร 15-20 มลลลตร และสารปองกนการเกดโฟม (anti-foaming agent) 4-5 หยด 4. ยอยตวอยางบนเตาเครองยอยโปรตนทอณหภม 380°C จนไดสารละลายใส ปลอยทงใหเยน 5. จดอปกรณการกลน แลวเปดสวตซไฟ และเปดน าหลอเยนเครองควบแนน

 

 

 

 

 

 

 

 

110

6. ใชขวดรปชมพขนาด 50 มลลลตร ซงบรรจกรดบอรก (ความเขมขน 4%) ปรมาตร 25 มลลลตร และน าซงเตมอนดเคเตอร 2-3 หยด เรยบรอยแลว ไปรบรองของเหลวทกลนโดยใหสวนปลายของอปกรณควบแนนจมลงในสารละลายกรดน 7. ก าหนดใหเครองเตมน ากลนและสารละลายโซเดยมไฮดรอกไซดเขมขน 32% โดยน าหนก และท าการกลนทประมาณ 10 นาท ลางปลายอปกรณควบแนนดวยน ากลนลงในขวดรองรบ 8. ไตเตรทสารละลายทกลนไดกบกรดไฮโดรคลอรกทมความเขมขน 0.1 นอรมล จนสของสารละลายเปลยนแปลงจากสเขยวเปนสมวง 9. ท า blank และปฏบตตามขอ 1-8 โดยไมเตมตวอยาง 10. ค านวณปรมาตรโปรตนจากสตร ปรมาณโปรตน (%) = (A-B)N x 1.4 x F W เมอ A = ปรมาตรกรดทใชไตเตรตตวอยาง (มลลลตร) B = ปรมาตรกรดทใชไตเตรตกบ blank (มลลลตร) N = ความเขมขนของกรด (นอรมล) F = คาคงทส าหรบแปงขาวเจาคอ 6.25 W = น าหนกตวอยางทเรมตน (กรม)

 

 

 

 

 

 

 

 

111

ประวตผวจย

นางสนนทา ทองทา นางสนนทา ทองทา เกดเมอวนท 27 ตลาคม 2506 ณ จงหวดนครราชสมา ปจจบนด ารงต าแหนงผชวยศาสตราจารย สงกดสาขาวชาเทคโนโลยอาหาร มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร จบการศกษาระดบปรญญาตร วท.บ. (พฒนาผลตภณฑ) จากมหาวทยาลยเกษตรศาสตร เมอป พ.ศ. 2529 จบการศกษาระดบปรญญาโท วท.ม. (วทยาศาสตรการอาหาร) จากมหาวทยาลยเกษตรศาสตร เมอป พ.ศ. 2533 จากนนเขารบราชการบรรจต าแหนงอาจารยทภาควชาเทคโนโลยอาหาร คณะเทคโนโลย มหาวทยาลยขอนแกน ในปเดยวกน ตอมาในป พ.ศ. 2536 ไดรบทน Fulbright จากมลนธการศกษาไทย-อเมรกน ไปศกษาตอในระดบปรญญาเอก ท University Of Illinois at Urbana-Champaign สหรฐอเมรกา และส าเรจการศกษาในป พ.ศ. 2541 นางสนนทา ทองทา ไดมผลงานทางวชาการดงตอไปน 1. ผลงานตพมพ / การประชมระดบชาตและนานาชาต Chaisiricharoenkul, J. and Tongta, S. 2009. Effect of extrusion paprameters on starch digestion and

physicochemical properties of Job’s Tear (Coix lacryma jobi L.) flour. Poster presentation in Starch Update 2009: The 5th International Conference on Starch Technology. September 24-25, 2009. Bangkok, Thailand.

Dalai, N. and Tongta, S. 2009. Physiochemical properties of waxy and high amylose rice flour during storage. Poster presentation in Starch Update 2009: The 5th International Conference on Starch Technology. September 24-25, 2009. Bangkok, Thailand.

Kiatponglarp, W. and Tongta, S. 2009. Comparative effect of different temperature cycling on resistant starch formation. Poster presentation in Starch Update 2009: The 5th International Conference on Starch Technology. September 24-25, 2009. Bangkok, Thailand.

Tongta, S. and Boonna, S. 2009. Physical modification of rice flour by extrusion. Poster presentation in Starch Update 2009: The 5th International Conference on Starch Technology. September 24-25, 2009. Bangkok, Thailand.

Tongta, S. and Kiatponglarp, W. 2009. Impact of enzyme concentration and hydrolysis time on resistant starch formation. Poster presentation in Starch Update 2009: The 5th International Conference on Starch Technology. September 24-25, 2009. Bangkok, Thailand.

 

 

 

 

 

 

 

 

112

Dalai, N. and Tongta, S. 2009. Physiochemical and textural properties of high amylose rice during storage. Poster presentation in Food Innovation Asia Conference 2009. June 18-19, 2009. BITEC, Bangkok, Thailand.

Boonna, S.,Tongta, S. and Piyachomkwan, K. Effect of aging condition on resistant starch formation of rice starch. Poster presentation in 2009 IFT Annual Meeting. June 6-9, 2009. Anahiem, CA, USA.

Dalai, N. and Tongta, S. 2008. Comparative study on physical properties of waxy and non-waxy rice during storage. Poster presentation in The 34th Congress on Science and Technology of Thailand. October 31-November 2, 2008. Bangkok, Thailand.

Boonna, S. and Tongta, S. 2008. Effect of starch content and aging temperature on slowly digestible starch and resistant starch formation in debranched rice starch. Oral presentation in The 34th Congress on Science and Technology of Thailand. October 31-November 2, 2008. Bangkok, Thailand.

Apirattananusorn, S., Tongta, S., Cui, S.W., and Wang, Q. 2008. Chemical, molecular, and structural characterization of alkali extractable polysaccharides from Job’s Tears. J. Agric. Food. Chem. 56:8549-8557.

Rareunrom, K., Tongta, S. and Yongsawatdigul, J. 2008. Effect of soy protein isolate on chemical and physical characteristics of meat analog. Asian Journal of Food and Agro-Industry, 1(02):97-104.

Phoungchandand, S., Bhulaidok, S., Nantachai, K., Woraphuttaporn, W., Tongta, S. and Suvannason, V. 2007. Influence of various cereal flours on physical properties of expanded extrudates. Khon Kaen University Research Journal. 12(4):431-441.

Boonna, S. and Tongta, S. 2007. Effect of drum drying parameters on physical properties of pregelatinized rice flour. Poster presentation in Starch Update 2007: The 4th International Conference on Starch Technology. November 6-7, 2007. Bangkok, Thailand.

Kiatponglarp, W. and Tongta, S. 2007. Structural and physical properties of enzyme-resistant starch produced from debranched and retrogradation of cassava starch. Poster presentation in Starch Update 2007: The 4th International Conference on Starch Technology. November 6-7, 2007. Bangkok, Thailand.

Siriboon, B. and Tongta, S. 2007. Effect of annealing on physicochemical properties of waxy and normal rice starches. Poster presentation in Starch Update 2007: The 4th International Conference on Starch Technology. November 6-7, 2007. Bangkok, Thailand.

 

 

 

 

 

 

 

 

113

Chaisiricharoenkul, J. and Tongta, S. 2007. Physicochemical and antioxidant properties of Job’s Tear Flour. Poster presentation in The 9th Agro-Industrial Conference, Food Innovation Asia 2007. June 14-15, 2007. Bangkok, Thailand.

Rareunrom, K., Tongta, S. and Yongsawatdigul, J. 2007. Effect of soy protein isolate on chemical and physical characteristics of meat analog. Oral presentation in The 9th Agro-Industrial Conference, Food Innovation Asia 2007. June 14-15, 2007. Bangkok, Thailand.

Siriboon, B. and Tongta, S. 2007. Effect of Annealing on Physicochemical Properties of Waxy Rice. Poster presentation in The 9th Agro-Industrial Conference, Food Innovation Asia 2007. June 14-15, 2007. Bangkok, Thailand.

Kiatponglarp, W. and Tongta, S. 2007. Structural and Physical Properties of Debranched Tapioca Starch. Suranaree Journal of Science and Technology, 14(2):195-204.

Rareunrom, K., Tongta, S. and Yongsawatdigul. 2007. Effect of full fat soy flour on characteristics of soy protein meat analog. Suranaree Journal of Science and Technology, 14(2):185-193.

Pakdeechanuan, P., Intarapichet, K. and Tongta, S. 2007. Effect of extrusion parameters on conjugated linoleic acids of corn extrudate. J. Agric. Food. Chem., 55: 1463-1468.

Apirattananusorn, S., Cui, S.W., Wang, Q. and Tongta, S. 2006. Extraction and composition of water-unextractable arabinoxylans from Job’s tears (Coix lacryma-jobi L.) (Abstract. pp. 238 and Poster presentation). 2006 CIFST/AAFC Joint Conference, May 28-30, 2006. Montreal, Canada.

Kiatponglarp, W. and Tongta, S. 2006. Effect of debranching on enzyme resistant starch formation in tapioca starch. Poster presentation in The 8th Agro-Industrial Conference. June 15-16, 2006. Bangkok, Thailand.

Tongta, S., Ningsanond, S. and Boonna, S. 2006. Influence of hydrocolloids and soy milk solid on physical and textural qualities of soy yoghurt. Poster presentation in The 8th Agro-Industrial Conference. June 15-16, 2006. Bangkok, Thailand.

Tongta, S., Kiatponglarp, W. and K. Sriroth, K. 2004. Effect of aging temperature on retrogradation of concentrated cassava starch gel. In ‘ Starch: Progress in Structural studies, Modifications and Applications’ Tomasik, P., Yuryev, V.P. and Bertoft, E. (eds.). pp. 357-364. Drukarnia GS, Cracow.

Rareunrom, K., Tongta, S. and Yongsawatdigul. 2004. Structure and texture characteristic of soy protein meat analog. Poster presentation The 6th Agro-Industrial Conference. May 28-29, 2004. Bangkok, Thailand.

 

 

 

 

 

 

 

 

114

Sottirattanapan, P. and Tongta, S. 2003. Effect of extrusion parameters on physical characteristics of rice extrudate. Suranaree Journal of Science and Technology. 10(3):220-229.

สถานทตดตอ: สาขาวชาเทคโนโลยอาหาร ส านกเทคโนโลยการเกษตร มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร อ าเภอเมอง จงหวดนครราชสมา 30000 โทรศพท (044) 22-4266 โทรสาร (044) 22-4150