ผลการดัดแปรด้วยปฏิกิริยาการแทนที่ และปฏิกิริยาเชื่อมขวางด้วยหมู่ฟอสเฟต ต่อสมบัติทางเคมีกายภาพของสตาร์ชสาคูไทย (Maranta arundinaceae L.) และสตาร์ชสาคูจีน (Canna edulis Ker.)

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของอายุการเก็บเกี่ยว และการดัดแปรสตาร์ชด้วยปฏิกิริยาการแทนที่ และปฏิกิริยาเชื่อมขวางด้วยหมู่ฟอสเฟตต่อสมบัติทางเคมีกายภาพของสตาร์ชสาคูไทย (Maranta arundinaceae L.) และสาคูจีน (Canna edulis Ker.) พบว่าอายุการเก็บเกี่ยวไม่มีผลต่อสมบัติทางเคมีกายภาพของสตาร์ชสาคูไทย และสาคูจีน โดยสตาร์ชสาคูไทย และสาคูจีนที่ผลิตได้มีความบริสุทธิ์สูง (ปริมาณสตาร์ช > 95%) มีองค์ประกอบอื่นๆ อยู่น้อย มีปริมาณอะไมโลสประมาณ 38.45% และ 53.18% ตามลําดับ รูปร่าง แกรนูลของสตาร์ชสาคูไทย ค่อนข้างกลม และมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 10-25 ?m ส่วนสตาร์ชสาคูจีนมีลักษณะเป็นวงกลม และวงรี และมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 20-80 ?m. สตาร์ชทั้งสองชนิดมีการพองตัว และการละลายน้อย จากการศึกษาสมบัติด้านความหนืดของสารละลายสตาร์ชทั้งสองชนิดด้วย RVA พบว่าสตาร์ชสาคูไทย และสาคูจีนมีอุณหภูมิในการเกิดเจลที่ 81.6 และ 75.7 C มีความทนทานต่อแรงเฉือนและความร้อนสูง แต่มีเสถียรภาพของความหนืดลดลงที่ pH 3 และ pH 9 โดยเสถียรภาพของความหนืดที่ pH 9 ต่ำกว่าที่ pH 3 และสตาร์ชทั้งสองชนิดไม่มีความเสถียรต่อการแช่แข็ง-การละลายน้ำแข็ง เมื่อนําสตาร์ชสาคูไทย และสาคูจีนมาดัดแปรด้วยปฏิกิริยาการแทนที่ โดยแปรความเข้มข้นของโซเดียมไตรโพลีฟอสเฟต (STPP) ที่ 2, 4, 6% และเวลาในการทําปฏิกิริยา 1, 2, 3 ชั่วโมง พบว่าสตาร์ชสาคูไทยดัดแปรมีโครงสร้างผลึกแบบ A ซึ่งแตกต่างจากสตาร์ชธรรมชาติที่มีโครงสร้างผลึกแบบ C ส่วนสตาร์ชสาคูจีนดัดแปรมีโครงสร้างผลึกแบบ B เหมือนสตาร์ชธรรมชาติ โดยสตาร์ชที่ดัดแปรที่ความเข้มข้นของ STPP และเวลาในการทําปฏิกิริยาเพิ่มขึ้น มีกําลังการพองตัว และการละลายสูงขึ้น จนถึงระดับการแทนที่หนึ่ง หลังจากนั้นสตาร์ชมีกําลังการพองตัวลดลง สตาร์ชดัดแปรมี pasting temperature ค่า peak viscosity ค่า setback ค่า enthalpy ที่ใช้ในการเกิดเจล และ % retrogradation ต่ำกว่าสตาร์ชธรรมชาติ แต่มีความทนทานต่อแรงเฉือน ความร้อน และมีเสถียรภาพต่อการแช่แข็ง-การละลายน้ำแข็งเพิ่มขึ้น เมื่อดัดแปรสตาร์ชด้วยปฏิกิริยาเชื่อมขวาง โดยแปรความเข้มข้นของโซเดียมไตรเมตาฟอสเฟต (STMP) ที่ 0.05, 0.10, 0.15% และเวลาในการทําปฏิกิริยา 1, 2.5, 4 ชั่วโมง พบว่าสตาร์ชสาคูไทยดัดแปรมีโครงสร้างผลึกแบบ A ส่วนสตาร์ชสาคูจีนดัดแปรมีโครงสร้างผลึกแบบ B โดยสตาร์ชที่ดัดแปรที่ความเข้มข้นของ STMP และเวลาในการทําปฏิกิริยาเพิ่มขึ้น มีกําลังการพองตัวและการละลายต่ำลง ค่า peak viscosity ค่า setback และ %retrogradation ลดลง และมีความทนทานต่อแรงเฉือน ความร้อน ความเป็นกรด และด่างเพิ่มขึ้น ส่วนค่า enthalpy ที่ใช้ในการเกิดเจลของสตาร์ชสาคูไทยดัดแปรจะลดลง แต่สตาร์ชสาคูจีนดัดแปรไม่เปลี่ยนแปลง