ผลของลิพิดและการบ่มด้วยความร้อนต่อสมบัติของฟิล์มอิมัลชันโปรตีนถั่วเหลือง

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของการเติมลิพิดและการบ่มด้วยความร้อนที่มีต่อสมบัติของฟิล์มจากโปรตีนถั่วเหลืองสกัดในขั้นตอนแรกเป็นการศึกษาผลของชนิดและความเข้มข้นของลิพิดต่อสมบัติของฟิล์มลิพิดที่ใช้ในงานวิจัยนี้ ได้แก่ น้ำมันเมล็ดในปาล์ม น้ำมันเมล็ดในปาล์มไฮโดรจีเนต น้ำมันปาล์มน้ำมันปาล์มไฮโดรจีเนตน้ำมันถั่วเหลือง และน้ำมันถั่วเหลืองไฮโดรจีเนต แปรความเข้มข้นของลิพิดเป็น 2 ระดับ ได้แก่ 10 และ 20% ของน้ำหนักโปรตีนถั่วเหลืองสกัด พบว่าฟิล์มอิมัลชันมีความหนาสูงกว่าและมีความโปร่งแสงต่ำกว่าฟิล์มที่ไม่เติมลิพิด (ตัวอย่างควบคุม) อย่างมีนัยสำคัญ (p≤0.05) ด้านสมบัติเชิงกลพบว่าการเติมลิพิดส่งผลให้ความต้านทานแรงดึงขาด (tensile strength)มีค่าลดต่ำลง อย่างไรก็ตามการเติมลิพิดไม่ส่งผลต่อการยืดตัวถึงจุดขาด (elongation at break) ของฟิล์มอิมัลชันมากนัก การเติมลิพิดสามารถช่วยปรับปรุงสมบัติความไม่ชอบน้ำของฟิล์มโปรตีนถั่วเหลืองโดยฟิล์มอิมัลชันมีสภาพให้ซึมผ่านได้ของไอน้ำ (water vapor permeability) และความสามารถในการละลายน้ำที่ลดลงรวมทั้งมุมสัมผัสระหว่างหยดน้ำกับผิวฟิล์มที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ (p≤0.05) สำหรับความเข้มข้นของลิพิดพบว่าการเติมลิพิดเข้มข้น 10 หรือ 20% มีผลค่อนข้างน้อยต่อสมบัติของฟิล์มอิมัลชัน ในด้านผลของชนิดของลิพิดพบว่าฟิล์มที่เติมลิพิดไฮโดรจีเนตมีความต้านทานแรงดึงขาดและการยืดตัวถึงจุดขาดต่ำกว่าและมีสมบัติความไม่ชอบน้ำสูงกว่าฟิล์มที่เติมลิพิดที่ไม่ไฮโดรจีเนต จากงานวิจัยนี้พบว่าฟิล์มที่เติมน้ำมันเมล็ดในปาล์มไฮโดรจีเนตเข้มข้น 20% มีสมบัติความไม่ชอบน้ำที่สูงที่สุด แต่มีข้อจำกัดในสมบัติเชิงกล ในขั้นตอนที่สองเป็นการศึกษาการบ่มสารละลายฟิล์มด้วยความร้อนโดยใช้ตัวอย่างฟิล์มที่เติมน้ำมันเมล็ดในปาล์มไฮโดรจีเนตเข้มข้น 20% แปรอุณหภูมิการบ่มเป็น 70, 80 และ 85 °C และแปรระยะเวลาการบ่มเป็น 30, 45 และ 60 นาทีพบว่าการบ่มสารละลายฟิล์มที่อุณหภูมิ 70 ºC เป็นเวลา 60 นาที ส่งผลให้ฟิล์มมีความต้านทานแรงดึงขาดและการยืดตัวถึงจุดขาดสูงที่สุดแต่มีผลให้สมบัติความไม่ชอบน้ำของฟิล์มด้อยลง ซึ่งเห็นได้จากสภาพให้ซึมผ่านได้ของไอน้ำและความสามารถในการละลายน้ำที่สูงขึ้น รวมทั้งมุมสัมผัสระหว่างหยดน้ำกับผิวฟิล์มที่ลดลง ในขั้นตอนที่สามเป็นการศึกษาการบ่มแผ่นฟิล์มด้วยความร้อนโดยใช้ตัวอย่างฟิล์มที่เติมน้ำมันเมล็ดในปาล์มไฮโดรจีเนตเข้มข้น 20% ที่ผลิตโดยบ่มสารละลายฟิล์มที่ 70 °C เป็นเวลา 60 นาทีหรือ 85 °Cเป็นเวลา 45 นาทีนำแผ่นฟิล์มมาบ่มด้วยความร้อน โดยแปรอุณหภูมิการบ่มเป็น 70, 80 และ 90 °C และแปรระยะเวลาการบ่มเป็น 0, 5 และ 10 ชั่วโมงพบว่าการบ่มแผ่นฟิล์มด้วยความร้อนทำให้ฟิล์มมีความต้านทานแรงดึงขาดเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตามการยืดตัวถึงจุดขาดมีค่าลดต่ำลง นอกจากนี้การบ่มแผ่นฟิล์มด้วยความร้อนยังช่วยปรับปรุงสมบัติความไม่ชอบน้ำของฟิล์ม โดยพบว่าการบ่มแผ่นฟิล์มที่อุณหภูมิ 90 ºC เป็นเวลา 10 ชั่วโมง มีผลให้ฟิล์มมีความต้านทานแรงดึงขาดและมุมสัมผัสระหว่างหยดน้ำกับผิวฟิล์มสูงที่สุด ในขณะที่สภาพให้ซึมผ่านได้ของไอน้ำและความสามารถในการละลายน้ำต่ำที่สุด