Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/77024
| Title: | ผลของการลดน้ำหนักโมเลกุลของไคโตซานด้วยความร้อนและผลในการต้านเชื้อ Vibrio Cholerae |
| Other Titles: | Effect of heat treatment on molecular weight of chitosan and its inhibition of Vibrio cholerae |
| Authors: | กรกต ศุภนคร |
| Advisors: | โศรดา กนกพานนท์ |
| Other author: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์ |
| Issue Date: | 2557 |
| Publisher: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย |
| Abstract: | งานวิจัยนี้ศึกษาผลของความร้อนที่มีต่อน้ำหนักโมเลกุลของไคโตซาน และผลของไคโตซานที่ผ่านกระบวนการทางความร้อนที่มีต่อการยับยั้งเชื้อวิบริโอ คลอเลรา (Vibrio cholera) ในห้องปฏิบัติการและในกุ้งสดแช่แข็ง โดยเตรียมสารละลายไคโตซาน (น้ำหนักโมเลกุล (Mw) 1.18 x 106 (A0) และ 3.25 x 105 (B0) ดาลตัน) ความเข้มข้นร้อยละ 1.0 โดยน้ำหนัก ในกรดอะซิติก 0.2 โมลาร์ พีเอช 2.0 นำมาให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 121 องศาเซลเซียส ความดัน 0.1 เมกะปาสคาล เป็นระยะเวลา 15 นาที จำนวน 1, 2, 4, และ 6 รอบ แล้วทำการสะเทินกลับที่พีเอช 6.5 และ 7.0 ด้วยสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ ตะกอนไคโตซานที่เกิดขึ้นถูกกรองและอบแห้ง ส่วนไคโตซานที่ละลายได้ที่พีเอชดังกล่าวถูกนำกลับโดยการเติมเอทานอลและอบให้แห้ง เมื่อให้ความร้อน 1-2 รอบ น้ำหนักโมเลกุลโดยความหนืด (Mv) ของไคโตซาน A0 และ B0 ลดลงอย่างรวดเร็วร้อยละ 26.9 – 36.5 และ 35.9 – 53.48 ตามลำดับ และหลังจากให้ความร้อน 4 – 6 รอบ พบว่า Mv ของไคโตซาน A0 และ B0 เริ่มคงที่ ลดลงร้อยละ 43.4 - 46.3 และ 62.0 – 65.6 ตามลำดับ ไคโตซาน B0 สามารถลดน้ำหนักโมเลกุลได้มากที่สุดเท่ากับ 4.6 – 4.8 x 104 ดาลตัน หลังจากให้ความร้อน 6 รอบ ไคโตซานมีสีน้ำตาลที่เข้มขึ้น ผลการวิเคราะห์โครงสร้างทางเคมีของไคโตซานของ B0 ด้วยเทคนิค FTIR พบว่าร้อยละในการกำจัดหมู่อะซิติล มีค่าเพิ่มขึ้น จาก 81.5 – 85.6 หลังให้ความร้อน 1- 6 รอบ การละลายที่พีเอช 5.0, 5.5 และ 6.0 ของไคโตซานอยู่ในช่วงร้อยละ 93 - 99, 29 – 47, 11 – 22 ตามลำดับ ค่าศักย์เซต้าของสารละลายไคโตซานที่ผ่านการให้ความร้อน ในสารละลายอะซิเตท ที่พีเอช 5.5 อยู่ในช่วง + 24 ถึง +26 มิลลิโวลต์ การยับยั้งเชื้อวิบริโอ คลอเลราในกุ้งสด นั้นไม่สามารถสรุปผลได้ เนื่องจากความแปรปรวนของการควบคุมการติดเชื้อในกุ้งเริ่มต้น แต่ไคโตซาน Mw 2.36 x 105 ดาลตัน (B0 ผ่านความร้อน 1 รอบ) ร้อยละกำจัดหมู่อะซิติล 89.4 ในช่วงความเข้มข้น 1,250 – 5,000 พีพีเอ็ม มีแนวโน้มที่สามารถยับยั้งเชื้อในกุ้งสดได้โดยลักษณะทางกายภาพของเนื้อกุ้งสดไม่เปลี่ยนแปลง และเมื่อนำมาทดสอบยับยั้งเชื้อในห้องปฏิบัติการตามมาตรฐาน ASTM E2149-10 ที่ความเข้มข้น 2,500 พีพีเอ็ม สามารถยับยั้งเชื้อได้ร้อยละ 83 หากใช้ไคโตซาน Mw 4.8 x 105 ดาลตัน (B0 ผ่านความร้อน 6 รอบ) ที่ความเข้มข้น 5,000 พีพีเอ็ม สามารถยับยั้งเชื้อได้ถึงร้อยละ 93 ผลการทดลองแสดงว่าไคโตซานที่ผ่านกระบวนการให้ความร้อนนี้มีประสิทธิภาพฆ่าเชื้อแบคทีเรียในอุตสาหกรรมอาหาร ทำให้สามารถหลีกเลี่ยงการใช้สารเคมีที่อาจมีผลต่อลักษณะทางกายภาพของเนื้อกุ้งสด |
| Other Abstract: | This research studied the effect of heat treatment on molecular weight of chitosan, and their inhibitory effects on bacteria Vibrio cholerae in vitro and in peeled frozen shrimps. The chitosan solutions at MW of 1.18 x 106 (A0) and 3.25 x 105 (B0) dalton, concentration at with 1.0 % (w/w) were prepared in 0.2 M acetic acid at pH 2.0 and were heated at 121, ºC 0.1 MPa, for 15 minutes at 1, 2, 4, and 6 heating cycles. The pHs of obtained solutions were adjusted to 6.5 and 7.0 using with sodium hydroxide. Precipitated chitosan flakes were filtrated and dried. The soluble chitosan was recovered by adding ethanol and drying. Viscosity-molecular weights (Mv) of the heat-treated chitosan, A0 and B0, were sharply decreased after 1 - 2 heating cycles from 26.9 – 36.5% and 35.9 – 53.5% respectively. However their Mv were gradually decreased after 4 - 6 heating cycles from 43.4 – 46.3% and 62.0 – 65.6% respectively. The chitosan B0 was hydrolyzed to the lowest Mv at 4.6 – 4.8 x 104 dalton after 6 heating cycles. Color of the resulted chitosan became darker brown with the increasing cycles of heat treatment. FTIR analysis showed that percent deacetylation (%DD) of heat-treated chitosan significantly increased compared to the untreated chitosan. Solubility of the heat treated chitosan in acetate buffers at pH 5.0, 5.5, and 6.0 were at 93 - 99%, 29 - 47% and 11 -22%, respectively. Zeta potential of heat-treated chitosan in acetate buffer at pH 5.5 was in range of +24 to +26 mV. The inhibitory effect of heat-treated chitosan on Vibrio cholerae in peeled frozen shrimps was inconclusive due to uncontrollable infection of the microbes on fresh shrimp. However the results showed that the shrimp samples soaked in 1250 - 5000 ppm of chitosan solution (B0 - 1 cycle of heat treatment) tended to inhibit the growth of Vibrio cholerae. Physical appearances of the treated shrimps was not significantly changed. In vitro inhibitory test of Vibrio cholerae according to ASTM E2149-10 standard showed that the chitosan (at 2,500 ppm) inhibited 83% of bacterial growth. The chitosan Mw 4.8 x 105 dalton (B0 – 4 cycle of heat treatment), at 5,000 ppm, exhibited 93% of growth. These results show benefits of heat-treated chitosan in food industry. It could be used to inhibit growth Vibrio cholerae to avoid undesirable effects of chemical treatments in fresh shrimps. |
| Description: | วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2557 |
| Degree Name: | วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต |
| Degree Level: | ปริญญาโท |
| Degree Discipline: | วิศวกรรมเคมี |
| URI: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/77024 |
| Type: | Thesis |
| Appears in Collections: | Eng - Theses |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| 5570108521.pdf | 6.07 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.