การผลิตสารสกัดจากปลาอย่างต่อเนื่องโดยใช้เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพโปรติเอสตรึงรูปแบบฟลูอิไดซ์

Abstract

จากการทดลองเตรียมปาเปน และนิวเตรสตรึงรูปสำหรับใช้ในการผลิตสารสกัดจากปลา พบว่าภาวะที่เหมาะสมสำหรับปาเปนและนิวเตรสตรึงรูปบนทรายแม่น้ำขนาด 35-50 เมช โดยวิธีการเชื่อมด้วยพันธะโควาเลนต์ ประกอบด้วยสารละลายเอพีทีเอสเข้มข้นร้อยละ 3 โดยปริมาตร และร้อยละ 1 โดยปริมาตร เป็นสารกระตุ้นตัวพยุง สารละลายกลูตารัลดีไฮด์เข้มข้นร้อยละ 7 และร้อยละ 5 โดยปริมาตร เป็นสารสร้างพันธะเชื่อมขวาง ตามลำดับ และสารละลายปาเปน (169,550 ยูนิต/มก.) เข้มข้นร้อยละ 3 โดยน้ำหนักต่อปริมาตร ที่พีเอช 8.5 และสารละลายนิวเตรส (172,410 ยูนิต/มล.) เข้มข้นร้อยละ 5 โดยปริมาตร ที่พีเอช 6.0 ในการย่อยสะลายเคซีนด้วยปาเปนและนิวเตรสตรึงรูปเทียบกับเอนไซม์อิสระ พบว่าทุกช่วง พีเอชที่เหมาะสมเปลี่ยนไป 0.5 หน่วยทางกรด และ 0.4 หน่วยทางด่าง ตามลำดับ แต่อุณหภูมิในการทำปฏิกิริยายังคงเดิม ค่า Km ของปาเปนและนิวเตรสตรึงรูปเท่ากับ 1.06x 10 (superscript -3) มิลลิโมลาร์ และ 4.10x10(superscript -3) มิลลิโมลาร์ ซึ่งต่ำกว่าเมื่อเทียบกับรูปอิสระ 7.29 และ 4.88 เท่า ตามลำดับ ค่าแอคติวิตีจำเพาะของปาเปนและนิวเตรสมีค่าเท่ากับ 452.0 และ 337.9 ยูนิต/มิลลิกรัมโปรตีน ซึ่งต่ำกว่ารูปอิสระ 1.07 และ 13.6 เท่า ตามลำดับ ปาเปนและนิวเตรสตรึงรูปมีเสถียรภาพสำหรับการทำปฏิกิริยาที่พีเอช 7.0-8.5 และพบว่ามีเสถียรภาพต่อความร้อนมากกว่าเอนไซม์อิสระที่อุณหภูมิ 70 องศาเซลเซียส แต่ที่อุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียส เอนไซม์ทั้งหมดมีเสถียรภาพต่อความร้อนเท่ากัน ภาวะที่เหมาะสมในการเก็บเอนไซม์ตรึงรูปคือ เก็บปาเปนตรึงรูปในสารละลายอีดีทีเอ 0.002 โมลาร์ และซีสเตอีน 0.08 โมลาร์ในทรีสบัฟเฟอร์ พีเอช 8.5 ที่อุณหภูมิ 8-10 องศาเซลเซียส ส่วนนิวเตรสตรึงรูปเก็บในสารละลายแคลเซียมซัลเฟตเข้มข้น 2x10(superscript -3) โมลาร์ ที่อุณหภูมิ 8-10 องศาเซลเซียส และพบว่าปฏิกิริยาในการย่อยสลายเคซีนด้วยเอนไซม์ตรึงรูปที่เก็บไว้ภายใต้ภาวะการเก็บดังกล่าวเป็นเวลา 65 วัน แอคติวิตีของเอนไซม์ตรึงรูปทั้งสองชนิด จะคงที่ตั้งแต่วันที่ 16 ถึงวันที่ 65 ของการเก็บ นอกจากนี้พบว่าหลังจากการย่อยสลายเคซีนซ้ำ 3 ครั้ง ด้วยเอนไซม์ตรึงรูปเดิม ปาเปนตรึงรูปมีแอคติวิตีคงเหลือร้อยละ 29 ขณะที่นิวเตรสตรึงรูปคงเหลือแอคติวิตีร้อยละ 50 จากการศึกษาการย่อยสลายโปรตีนในน้ำนึ่งปลาโดยใช้เครื่องปฏิกรณ์ฟลูอิไดซ์เบดขนาด 1.7x75ซม. จำนวน 3 คอลัมน์ต่อเนื่องกัน พบว่าภาวะที่เหมาะสมในการย่อยสลายน้ำนึ่งปลา Skipjack ด้วยทั้งปาเปนและนิวเตรสตรึงรูปคือ ที่อุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียส และมีค่า space velocity ที่เหมาะสม 5.5(นาที)(superscript -1)เวลา 4 ชม. สำหรับปาเปนตรึงรูป และมีค่า space velocity ที่เหมาะสม 7.9 (นาที)(superscript -1) และเวลา 3 ชม สำหรับนิวเตรสตรึงรูปตามลำดับ ภายใต้ภาวะการย่อยสลายด้วยปาเปนและนิวเตรสตรึงรูปดังกล่าว ทำให้ได้ระดับการย่อยสูงสุดร้อยละ 65 และร้อยละ 78 ตามลำดับ สารสกัดจากปลาที่ได้ประกอบด้วยความชื้นร้อยละ 92.9 โปรตีนร้อยละ 4.59 ไขมันร้อยละ 0.20 เถ้าร้อยละ 1.73และเกลือร้อยละ 1.37 สัดส่วนองค์ประกอบทางเคมีดังกล่าวไม่ต่างไปจากสารสกัดจากปลาที่แปรรูปในแบบเข้มข้น และแบบแห้ง จากการทดสอบสมบัติด้านการละลายของสารสกัดจากปลาแบบแห้งที่ผลิตโดยเครื่องปฏิกรณ์ที่เตรียมนี้ พบว่ามีระดับการละลายดีกว่ากรณีของน้ำนึ่งปลาแบบแห้งมาก นอกจากนี้ผลการทดสอบด้านประสาทสัมผัสของยาคิโทริ (บาบิคิวไก่) ที่ใช้สารสกัดจากปลาเข้มข้นเป็นสารเพิ่มรสปลา (fish flavor enhancer)และซุปบะหมี่รสปลาที่ใช้สารสกัดจากปลาแบบแห้งเป็นสารให้รสปลา (fish flavor) พบว่าอยู่ในระดับดีทั้งลักษณะ สี กลิ่น รส และการยอมรับรวม