การผลิตสารลดแรงตึงผิวชีวภาพโดย Pichia anomala PY189 เพื่อเตรียมไมโครแคปซูลบรรจุน้ำมันหอมระเหยสำหรับใช้ในอาหาร

Abstract

Pichia anomala สายพันธุ์ PY189 สามารถผลิตสารลดแรงตึงผิวชีวภาพที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในอาหารเหลวปรับปรุงสูตรซึ่งมีแหล่งคาร์บอนคือ น้ำมันถั่วเหลืองความเข้มข้น 4 เปอร์เซ็นต์ (ปริมาตรต่อปริมาตร) และแหล่งไนโตรเจนคือ โซเดียมไนเตรท 0.4 เปอร์เซ็นต์ (น้ำหนักต่อปริมาตร) ค่าความเป็นกรดด่างเท่ากับ 5.5 อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส ความเร็ว 200 รอบต่อนาที เป็นเวลา 7 วัน โดยสารลดแรงตึงผิวชีวภาพที่ผลิตได้มีค่าแรงตึงผิวต่ำสุด 36.5 mN/m ค่าการกระจายน้ำมันเท่ากับ 10.17 ตารางเซนติเมตร และให้ผลผลิตเท่ากับ 0.57 กรัมต่อลิตร โดยมีค่าความเข้มข้นวิกฤติการเกิดไมเซลล์ (CMC) เท่ากับ 204 มิลลิกรัมต่อลิตร ค่าHydrophilic-lipophilic balance (HLB) ในช่วง 10-13 ซึ่งแสดงว่าเป็นสารก่ออิมัลชันชนิดน้ำมันในน้ำได้ดี สารลดแรงตึงผิวชีวภาพที่ผลิตได้เมื่อนำมาทดสอบด้วย TLC พบว่ามีส่วนประกอบ 4 ส่วน มีอัตราเร็วการเคลื่อนที่ (Rf) เท่ากับ 0.92, 0.81, 0.76 และ 0.55 (F1-F4) ตามลำดับ โดยสารที่สกัดจากตำแหน่ง F3 ให้ค่าการกระจายน้ำมันสูงสุดและมีน้ำตาลเป็นส่วนประกอบในโมเลกุล นำสาร F3 ไปทำให้บริสุทธิ์อีกครั้งด้วย HPLC และวิเคราะห์ต่อด้วย MALDI-TOF MS พบว่าสารลดแรงตึงผิวชีวภาพที่ผลิตได้มีมวลโมเลกุลเท่ากับ 522, 548 และ 648 เทียบเคียงได้กับสารโซโฟโรลิพิดที่มีโครงสร้างในส่วนของกรดไขมันเป็น C12, C14 และ C16 อยู่ในรูปแบบแลคโตน (lactonic form) เมื่อนำสารลดแรงตึงผิวชีวภาพที่ผลิตได้ไปใช้เป็นตัวก่ออิมัลชันของน้ำมันตะไคร้พบว่า อิมัลชันที่มีสารลดแรงตึงผิวชีวภาพ 0.8 และ 1 % มีขนาดอนุภาคเล็กกว่า 10 ไมครอน และทำแห้งแบบพ่นกระจายโดยใช้อัตราส่วนของน้ำมันตะไคร้ต่อมอลโตเดกซ์ตรินเป็น 0.2:1 และ 0.15:1 พบว่า ประสิทธิภาพในการทำไมโครแคปซูลเท่ากับ 48.5 และ 51.6%ตามลำดับ เมื่อวิเคราะห์ค่า MIC ของน้ำมันตะไคร้และไมโครแคปซูลบรรจุน้ำมันตะไคร้พบว่าสามารถยับยั้งการเจริญของ E. coli, S. aureus และ Salmonella sp. และยังคงมีประสิทธิภาพในการยับยั้งเชื้อจุลินทรีย์ในน้ำสลัดได้