แป้งมันสำปะหลังดัดแปร : การแทนที่และการเชื่อมขวาง

Abstract

งานวิจัยนี้ได้ดัดแปรแป้งมันสำปะหลังด้วยปฏิกิริยาแทนที่โดยใช้โพรพิลีนออกไซด์ร่วมกับปฏิกิริยาเชื่อมขวางโดยใช้โซเดียมไตรเมตาฟอสเฟต เพื่อให้ได้แป้งดัดแปรที่มีสมบัติเหมาะสมต่อการใช้เป็นสารให้ความข้นหนืดแก่ผลิตภัณฑ์อาหารที่ต้องผ่านความร้อนสูง ในขั้นแรกศึกษาการดัดแปรแป้งมันสำปะหลังด้วยปฏิกิริยาแทนที่ ที่ความเข้มข้นของน้ำแป้งร้อยละ 40 (โดยน้ำหนักแป้งแห้ง) pH 11.00±0.10 พบว่าอุณหภูมิ (40 ℃, 50 ℃) ปริมาณโซเดียมคาร์บอเนต (ร้อยละ 0.25, 2.70 โดยน้ำหนักแป้งแห้ง) และผลร่วมระหว่างอุณหภูมิกับปริมาณโซเดียมคาร์บอเนต ทำให้มีปริมาณหมู่ไฮดรอกซีโพรพิลในแป้งแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p≤0.05) และแป้งที่ได้จากการเกิดปฏิกิริยาที่อุณหภูมิ 50 ℃ ในภาวะที่ใช้โซเดียมคาร์บอเนตปริมาณต่างกันมีปริมาณหมู่ไฮดรอกซีโพรพิลเฉลี่ยไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ ต่อมาจึงดัดแปรแป้งมันสำปะหลังที่อุณหภูมิ 50±2 ℃ โดยมีโซเดียมคาร์บอเนต ร้อยละ 0.25 พบว่า ปริมาณโพรพิลีนออกไซด์ (ร้อยละ 5, 7.5, 10 โดยน้ำหนักแป้งแห้ง) เวลา (6, 12, 24 ชั่วโมง) และผลร่วมระหว่างปริมาณโพรพิลีนออกไซด์กับเวลา ทำให้ปริมาณหมู่ไฮดรอกซีโพรพิลในแป้งดัดแปรแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p≤0.05) แป้งที่ได้จึงมีระดับการแทนที่ของหมู่ไฮดรอกซีโพรพิลต่างกัน อุณหภูมิสุกของแป้งต่ำกว่าแป้งมันสำปะหลังธรรมชาติ ความหนืดใน heating-cooling cycle เมื่อวัดด้วยเครื่อง Brabender Visco-Amylograph จะสูงขึ้น กำลังการพองตัวที่ 65 ℃ และ 75 ℃ เพิ่มขึ้นแต่ที่ 85 ℃ และ 95 ℃ ลดลง ความคงตัวของแป้งเปียกในระหว่างการเก็บรักษาที่อุณหภูมิ 5 ℃- 7 ℃ ดีขึ้น ในขั้นต่อมาได้เลือกแป้งไฮดรอกซีโพรพิลที่มีระดับการแทนที่ต่างกัน 2 ระดับ (D.S. 0.047, 0.075) ซึ่งแป้งเปียกมีความคงตัวดีแม้เก็บที่อุณหภูมิ 5 ℃- 7 ℃ นาน 21 วัน สำหรับศึกษาการดัดแปรด้วยปฏิกิริยาเชื่อมขวางที่อุณหภูมิ 50 ℃ pH 11.00±0.10 พบว่า ปริมาณฟอสเฟตในแป้งไฮดรอกซีโพพิลไดสตาร์ชฟอสเฟตขึ้นอยู่กับระดับการแทนที่ และเวลาในการเกิดปฏิกิริยา (1, 1.5, 2, 3 และ 4 ชั่วโมง) เมื่อเวลาในการเปิดปฏิกิริยาเชื่อมขวางเพิ่มขึ้น จะทำให้แป้งที่ได้มีอุณหภูมิสูงขึ้น เม็ดแป้งสามารถทนต่อความร้อนและแรงกระทำดีขึ้น แต่ความหนืดใน heating-cooling cycle ลดลง กำลังการพองตัวที่อุณหภูมิต่างๆ ก็ลดลง เลือกแป้งไฮดรอกซีโพรพิลไดสตาร์ชฟอสเฟตที่เม็ดแป้งสามารถควบคุมการดูดน้ำและพองตัวได้ดี ความหนืดในช่วง heating ต่ำ แต่ในช่วง cooling ให้ความหนืดที่สูง เพื่อใช้เป็นสารให้ความข้นหนืดแก่ตัวอย่างอาหารประเภท simulated canned food โดยศึกษาเปรียบเทียบกับการใช้แป้งมันสำปะหลังและแป้งข้าวโพดธรรมชาติ ซึ่งพบว่า การกระจายความร้อนภายในตัวอย่างที่ใช้แป้งมันสำปะหลังธรรมชาติและแป้งที่ดัดแปรจากแป้งไฮดรอกซีโพรพิลที่มีระดับการแทนที่ 0.047 เป็นเวลา 3 ชั่วโมง เร็วกว่าตัวอย่างที่ใช้แป้งอื่น นอกจากนี้ตัวอย่างที่ใช้แป้งไฮดรอกซีโพรพิลไดสตาร์ชฟอสเฟตเกิดการเปลี่ยนแปลงความหนืดในระหว่างการเก็บที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 1 ปี น้อยกว่าตัวอย่างที่ใช้แป้งมันสำปะหลังและแป้งข้าวโพดธรรมชาติ