การสกัดโปรตีนเข้มข้นจากเมล็ดฝ้ายไร้ต่อมพิษและการปรับปรุงคุณภาพ ของโปรตีนที่ได้โดยการเสริมด้วยโปรตีนเข้มข้นจากเมล็ดงา และถั่วเหลือง

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ เพื่อปรับปรุงคุณภาพของโปรตีนเมล็ดฝ้ายไร้ต่อมพิษ โดยการผสมโปรตีนเมล็ดงาและโปรตีนเมล็ดถั่วเหลืองลงในโปรตีนเมล็ดฝ้ายไร้ต่อมพิษ ขั้นแรกศึกษาภาวะที่เหมาะสมในการสกัดโปรตีนจากกากเมล็ดพืชน้ำมันทั้ง 3 ชนิด โดยศึกษาหาอัตราส่วนของกากต่อน้ำที่เหมาะสมสำหรับการสกัดโปรตีนที่ pH 8 เป็นเวลา 30 นาทีในอัตราส่วน 1:20 1:40 1:60 และ 1:80 (กรัมต่อมิลลิลิตร) พบว่าอัตราส่วนของกากเมล็ดฝ้ายต่อน้ำและกากถั่วเหลืองต่อน้ำที่เหมาะสมคือ 1:40 และอัตราส่วนของกากงาต่อน้ำที่ 1:60 จะให้ปริมาณโปรตีนที่สกัดได้สูง 33.78% 61.88% และ 20.03% (โดยน้ำหนักแห้ง) ตามลำดับ จากนั้นศึกษาชนิดและความเข้มข้นของสารละลายด่างรวมทั้งเวลาที่ใช้ในการสกัดโปรตีน โดยสารละลายด่างที่ศึกษาได้แก่สารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซด์และสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ พบว่าภาวะที่เหมาะสมในการสกัดโปรตีนจากกากเมล็ดฝ้าย การเมล็ดงา และกากเมล็ดถั่วเหลืองเหมือนกัน คือใช้สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์เข้มข้น 0.02 โมล่าร์ เป็นเวลา 30 นาที (77.29% 94.87% และ 81.55% โดยน้ำหนักแห้ง ตามลำดับ) ต่อมาศึกษา pH ที่ทำให้โปรตีนมีความสามารถในการละลายต่ำสุดเพื่อใช้ในการตกตะกอนโปรตีน พบว่าที่ pH 3.5 โปรตีนเมล็ดฝ้ายจะมีความสามารถในการละลายต่ำสุด (13.33% โดยน้ำหนักแห้ง) และใช้ pH 5.4 และ 5.5 ในการตกตะกอนโปรตีนงาและโปรตีนถั่วเหลืองตามลำดับ จากนั้นจึงผลิตโปรตีนสกัดจากเมล็ดพืชน้ำมันทั้ง 3 ชนิด และเมื่อศึกษาองค์ประกอบทางเคมีของโปรตีนทั้ง 3 ชนิดพบว่า โปรตีนเมล็ดฝ้ายจะมีโปรตีน 73.76% โดยน้ำหนักแห้ง และมีสารกอสสลิปอลเพียง 0.0014% โดยน้ำหนักแห้ง ซึ่งปลอดภัยต่อการบริโภค ส่วนในโปรตีนงาและโปรตีนถั่วเหลืองจะมีโปรตีน 83.24% และ 88.16% โดยน้ำหนักแห้ง ตามลำดับ ซึ่งถือว่าโปรตีนทั้ง 3 ชนิดนี้เป็นเพียงโปรตีนเข้มข้น เพราะมีปริมาณโปรตีนน้อยกว่า 90% และศึกษาสมบัติการใช้งานของโปรตีนเมล็ดฝ้ายไร้ต่อมพิษ พบว่า โปรตีนเมล็ดฝ้ายมีสมบัติในการดูดซับน้ำและน้ำมันได้ (2.27 มิลลิลิตรของน้ำต่อโปรตีนสกัด 1 กรัม และ 3.09 มิลลิลิตรของน้ำมันต่อโปรตีนสกัด 1 กรัม ตามลำดับ) นอกจากนี้ยังมีสมบัติในการเกิดอิมัลชั่น (61.05% โดยน้ำหนัก) และสมบัติในการเกิดฟอง (110% โดยน้ำหนัก) แต่ฟองที่ได้จะมีความเสถียรภาพต่ำ และพบว่าระหว่าง pH ในช่วง 4-6 โปรตีนเมล็ดฝ้ายมีความสามารถในการละลายต่ำสุด (1.86-6.19% โดยน้ำหนัก) และเมื่อนำโปรตีนสกัดทั้ง 3 ชนิดมาวิเคราะห์ปริมาณกรดอะมิโน พบว่า โปรตีนเมล็ดฝ้ายไร้ต่อมพิษจะมีเมไธโอนีนและไลซีนเป็นกรดอะมิโนจำกัด แต่ในโปรตีนงาจะมีเมทไธโอนีนอยู่สูง และโปรตีนถั่วเหลืองจะมีไลซีนสูง ดังนั้นจีงเหมาะที่จะนำโปรตีนงาและโปรตีนถั่วเหลืองมาผสมกับโปรตีนเมล็ดฝ้ายเพื่อเพิ่มคุณภาพของโปรตีน ซึ่งเมื่อผสมโปรตีนจากเมล็ดพืชทั้ง 3 ชนิดเข้าด้วยกัน และเมื่อวิเคราะห์ปริมาณโปรตีนและคุณภาพของโปรตีนผสมพบว่า ปริมาณโปรตีนและคุณภาพของโปรตีนผสมจะสูงขึ้น เมื่อเทียบกับโปรรตีนเมล็ดฝ้ายไร้ต่อมพิษเพียงอย่างเดียว โดยอัตราส่วนการผสมของโปรตีนเมล็ดฝ้าย โปรตีนเมล็ดงาและโปรตีนเมล็ดถั่วเหลืองที่ 1:1:2 และ 1:1.5:1.5 โปรตีนผสมจะมีคุณภาพสูงกว่าที่อัตราส่วน 1:1:1: และ 1:2:1