ผลของพลาสติไซเซอร์และแทรนส์กลูทามิเนสจากจุลินทรีย์ต่อสมบัติของฟิล์มจากโปรตีนถั่วเหลืองสกัด

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของความเข้มข้นของพลาสติไซเซอร์ (กลีเซอรอล) อัตราส่วนของของผสม พลาสติไซเซอร์ (กลีเซอรอลและซอร์บิทอล) และการเติมแทรนส์กลูทามิเนสจากจุลินทรีย์ต่อสมบัติของฟิล์มจากโปรตีนถั่วเหลืองสกัด รวมทั้งการนำฟิล์มที่พัฒนาได้ไปใช้ห่อหุ้มผลิตภัณฑ์อาหาร งานวิจัยในส่วนแรกเป็นการศึกษาผลของความเข้มข้นของกลีเซอรอลต่อสมบัติของฟิล์มโปรตีนถั่วเหลืองสกัด โดยแปรความเข้มข้นของกลีเซอรอลเป็น 5 ระดับ ได้แก่ 50, 55, 60, 65 และ 70% โดยน้ำหนักของโปรตีนถั่วเหลืองสกัด โดยทั่วไปพบว่าเมื่อความเข้มข้นของกลีเซอรอลเพิ่มขึ้น ความต้านทานแรงดึงขาด (tensile strength, TS) ของตัวอย่างฟิล์มมีค่าลดลงอย่างมีนัยสำคัญ (p≤0.05) ในขณะที่ความหนา ปริมาณความชื้น ความโปร่งแสง และสภาพให้ซึมผ่านได้ของไอน้ำมีค่าเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ (p≤0.05) สำหรับการยืดตัวถึงจุดขาด (elongation at break, EB) พบว่ามีค่าเพิ่มขึ้นเมื่อความเข้มข้นของกลีเซอรอลเพิ่มขึ้นในช่วง 50-65% แต่เมื่อความเข้มข้นของกลีเซอรอลเพิ่มสูงถึง 70% EB มีค่าลดต่ำลง ดังนั้นจึงเลือกความเข้มข้นของ พลาสติไซเซอร์เท่ากับ 65% ซึ่งให้ EB สูงสุดเพื่อทำการศึกษาในขั้นต่อไป งานวิจัยส่วนที่สองเป็นการศึกษาผลของอัตราส่วนของของผสมพลาสติไซเซอร์และการเติมแทรนส์กลูทามิเนสจากจุลินทรีย์ต่อสมบัติของฟิล์มโปรตีนถั่วเหลืองสกัด โดยแปรอัตราส่วนของกลีเซอรอลต่อซอร์บิทอลเป็น 6 อัตราส่วน ได้แก่ 100:0, 80:20, 60:40, 50:50, 40:60 และ 20:80 ความเข้มข้นโดยรวมของพลาสติไซเซอร์เท่ากับ 65% โดยน้ำหนักของโปรตีนถั่วเหลืองสกัด พร้อมทั้งศึกษาผลของการเติมแทรนส์กลูทามิเนสเข้มข้น 4 หน่วย/g โปรตีนถั่วเหลืองสกัด พบว่าอัตราส่วนของพลาสติไซเซอร์ที่แตกต่างกันไม่มีผลต่อความหนา ความโปร่งแสง และสภาพให้ซึมผ่านได้ของไอน้ำอย่างมีนัยสำคัญ (p>0.05) อย่างไรก็ตามเมื่ออัตราส่วนของกลีเซอรอลลดลง ปริมาณความชื้น และ EB ของตัวอย่างฟิล์มมีค่าลดลง (p≤0.05) แต่ TS มีค่าเพิ่มขึ้น สำหรับผลของการเติมแทรนส์กลูทามิเนส พบว่าฟิล์มที่เติมเอนไซม์มีความหนาและสภาพให้ซึมผ่านได้ของไอน้ำเพิ่มขึ้น (p≤0.05) ในขณะที่ปริมาณความชื้น EB และความโปร่งแสงมีค่าลดลง (p≤0.05) นอกจากนี้พบว่าที่อัตราส่วนของกลีเซอรอลต่อซอร์บิทอลเท่ากับ 100:0 และ 80:20 การเติมแทรนส์กลูทามิเนสส่งผลให้ฟิล์มมี TS สูงขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับฟิล์มที่ไม่เติมเอนไซม์ (p≤0.05) อย่างไร ก็ตามที่อัตราส่วนของกลีเซอรอลต่อซอร์บิทอลเท่ากับ 60:40, 50:50, 40:60 และ 20:80 การเติมแทรนส์กลูทามิเนสไม่มีผลต่อ TS ของตัวอย่างฟิล์มอย่างมีนัยสำคัญ (p>0.05) การติดตามการเชื่อมข้ามสายโปรตีนโดยแทรนส์กลูทามิเนสโดยวิเคราะห์รูปแบบของแถบโปรตีนโดยวิธี SDS-PAGE พบว่าในตัวอย่างฟิล์มที่เติมแทรนส์กลูทามิเนส แถบของโปรตีนที่มีน้ำหนักโมเลกุลประมาณ 84, 66 และ 45 kDa ซึ่งได้แก่หน่วยย่อยแอลฟาไพรม์ แอลฟา และเบต้า ของเบต้า-คอนไกลซินินมีความเข้มลดลง และปรากฏแถบโปรตีนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงที่ด้านบนของเจล ส่วนอัตราส่วนของพลาสติไซเซอร์ที่ต่างกันไม่ส่งผลต่อความเข้มของแถบโปรตีน จากงานวิจัยนี้พบว่าตัวอย่างฟิล์มที่ใช้อัตราส่วนของกลีเซอรอลต่อซอร์บิทอลเท่ากับ 80:20 และเติมแทรนส์กลูทามิเนสเข้มข้น 4 หน่วย/g โปรตีนถั่วเหลืองสกัดมี TS และ EB ที่สูง โดยมีค่าเท่ากับ 1.23 MPa และ 244.31% ตามลำดับ จึงเลือกตัวอย่างฟิล์มดังกล่าวไปศึกษาพฤติกรรมการดูดความชื้นและใช้ห่อหุ้มผลิตภัณฑ์อาหาร (กล้วยกวน) จากเส้นพฤติกรรมการดูดความชื้นพบว่าตัวอย่างฟิล์มมีการเปลี่ยนแปลงของปริมาณความชื้นในอัตราที่ต่ำในช่วงวอเตอร์แอกทิวิตีเท่ากับ 0.1-0.8 ในส่วนการศึกษาการเปลี่ยนแปลงคุณภาพในระหว่างการเก็บรักษาของผลิตภัณฑ์กล้วยกวนที่ห่อด้วยตัวอย่างฟิล์มดังกล่าวเปรียบเทียบกับกล้วยกวนที่ห่อด้วยฟิล์มพอลิพรอพิลีนและกล้วยกวนที่ไม่มีการห่อหุ้ม พบว่าในระหว่างการเก็บรักษาเป็นระยะเวลา 8 สัปดาห์กล้วยกวนที่ห่อด้วยฟิล์มโปรตีนถั่วเหลืองสกัดมีการเพิ่มขึ้นของความแข็งและค่าสีแดง (+a*) พร้อมทั้งมีการลดลงของปริมาณความชื้น วอเตอร์แอกทิวิตี ความสว่าง (L*) และค่าสีเหลือง (+b*) ในอัตราที่ต่ำกว่ากล้วยกวนที่ไม่มีการห่อหุ้ม แต่การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวยังคงมีอัตราสูงกว่ากล้วยกวนที่ห่อด้วยฟิล์มพอลิพรอพิลีน อย่างไรก็ตามพบว่ากล้วยกวนที่ห่อด้วยฟิล์มโปรตีนถั่วเหลืองสกัดมีการเพิ่มขึ้นของค่ากรดไธโอบาบิทูริกในอัตราที่ต่ำกว่ากล้วยกวนที่ห่อด้วยฟิล์มพอลิพรอพิลีน ทั้งนี้เนื่องมาจากฟิล์มโปรตีนถั่วเหลืองสกัดมีค่าสภาพให้ซึมผ่านได้ของออกซิเจนที่ต่ำกว่าฟิล์มพอลิโพรพิลีน