ผลของสารสกัดจากขิงและข่าและอุณหภูมิการทำแห้งต่อสมบัติของฟิล์มโปรตีนถั่วเหลือง

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของความเข้มข้นและสถานะออกซิเดชันของสารสกัดจากขิงและข่า รวมทั้งผลของอุณหภูมิการทำแห้งต่อสมบัติของฟิล์มโปรตีนถั่วเหลือง สำหรับการศึกษาผลของสารสกัดจากขิงและข่าต่อสมบัติของฟิล์มโปรตีนถั่วเหลือง ในงานวิจัยนี้ได้แปรปริมาณของสารสกัดเป็น 3 ระดับ ได้แก่ 2, 5 และ 10% โดยน้ำหนักของโปรตีนถั่วเหลือง และแปรสถานะออกซิเดชันของสารสกัดเป็นสารสกัดที่ไม่ออกซิไดส์และสารสกัดที่ออกซิไดส์ พบว่าการเติมสารสกัดขิงในปริมาณ 5% ทำให้ความต้านทานแรงดึงขาด (tensile strength) ของฟิล์มสูงกว่าตัวอย่างควบคุมที่ไม่เติมสารสกัดอย่างมีนัยสำคัญ (p≤0.05) อย่างไรก็ตามเมื่อปริมาณของสารสกัดขิงเพิ่มขึ้นเป็น 10% ความต้านทานแรงดึงขาดกลับมีค่าลดลง ส่วนตัวอย่างฟิล์มที่เติมสารสกัดข่าพบว่าฟิล์มที่เติมสารสกัดในปริมาณ 2 และ 5% มีความต้านทานแรงดึงขาดสูงกว่าตัวอย่างควบคุมและตัวอย่างที่เติมสารสกัดขิงในปริมาณเท่ากัน อย่างไรก็ตามการเติมสารสกัดข่าในปริมาณ 10% กลับทำให้ความต้านทานแรงดึงขาดของฟิล์มต่ำกว่าตัวอย่างที่เติมสารสกัดข่า 5% อย่างมีนัยสำคัญ (p≤0.05) สำหรับสถานะออกซิเดชันที่ต่างกันของสารสกัดพบว่าโดยทั่วไปการเติมสารสกัดที่ออกซิไดส์ทำให้ฟิล์มมีความต้านทานแรงดึงขาดสูงกว่าตัวอย่างที่เติมสารสกัดที่ไม่ออกซิไดส์ สำหรับการยืดตัวถึงจุดขาด (elongation at break) แม้ว่าตัวอย่างที่เติมสารสกัดมีการยืดตัวถึงจุดขาดที่สูงกว่าตัวอย่างควบคุม แต่ค่าที่ได้ไม่มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ (p>0.05) ในแง่สมบัติด้านการป้องกันการซึมผ่านของไอน้ำ พบว่าสภาพให้ซึมผ่านได้ของไอน้ำ (water vapor permeability) ของฟิล์มที่เติมสารสกัดขิงหรือข่ามีค่าไม่แตกต่างจากตัวอย่างควบคุม ยกเว้นฟิล์มที่เติมสารสกัดข่าที่ออกซิไดส์ปริมาณ 10% ซึ่งมีสภาพให้ซึมผ่านได้ของไอน้ำสูงกว่าตัวอย่างควบคุมอย่างมีนัยสำคัญ (p≤0.05) ค่ามุมสัมผัสระหว่างหยดน้ำกับผิวฟิล์มของตัวอย่างฟิล์มโปรตีนถั่วเหลืองมีค่าสูงสุดในฟิล์มที่เติมสารสกัดจากข่าที่ออกซิไดส์ปริมาณ 10% ความสามารถในการละลายน้ำ (water solubility) ของตัวอย่างฟิล์มที่เติมสารสกัดขิงหรือข่ามีค่าใกล้เคียงกับตัวอย่างควบคุม ในด้านสมบัติเชิงแสง พบว่าความโปร่งแสง (แสดงในรูปร้อยละของแสงส่องผ่าน) มีแนวโน้มลดลงเมื่อปริมาณสารสกัดเพิ่มขึ้น โดยสถานะออกซิเดชันของสารสกัดไม่มีผลต่อความโปร่งแสงของฟิล์มมากนัก สำหรับสมบัติด้านสี ฟิล์มทุกตัวอย่างมีมุมสี (hue angle) อยู่ในช่วง 80-90 องศา ซึ่งเป็นมุมสีของสีเหลือง ส่วนความเข้มสี (chroma) มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นเมื่อปริมาณสารสกัดเพิ่มขึ้น จากการวิเคราะห์ปริมาณฟีนอลิกทั้งหมดด้วยวิธี Folin-Ciocalteu และการวิเคราะห์ฤทธิ์ต้านออกซิเดชันในรูป 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging activity และ ferric ion reducing antioxidant power (FRAP) พบว่าตัวอย่างฟิล์มที่เติมสารสกัดที่ไม่ออกซิไดส์มีปริมาณฟีนอลิกทั้งหมดและฤทธิ์ต้านออกซิเดชันสูงกว่าเมื่อเทียบกับตัวอย่างควบคุม ส่วนตัวอย่างฟิล์มที่เติมสารสกัดที่ออกซิไดส์พบว่ามีปริมาณฟีนอลิกทั้งหมดและฤทธิ์ต้านออกซิเดชันใกล้เคียงกับตัวอย่างควบคุม ในการศึกษาผลของอุณหภูมิการทำแห้งต่อสมบัติของฟิล์มโปรตีนถั่วเหลืองที่เติมสารสกัดจากขิงที่ออกซิไดส์ในปริมาณ 5% และข่าที่ออกซิไดส์ในปริมาณ 5% ได้แปรอุณหภูมิการทำแห้งเป็น 3 ระดับ ได้แก่ 50, 60 และ 70 องศาเซลเซียส พบว่าการทำแห้งที่อุณหภูมิ 70 องศาเซลเซียส ทำให้ฟิล์มที่ได้มีความต้านทานแรงดึงขาดสูงกว่าการทำแห้งที่อุณหภูมิอื่นทั้งในฟิล์มโปรตีนที่เติมสารสกัดจากขิงและฟิล์มโปรตีนที่เติมสารสกัดจากข่า อย่างไรก็ตามพบว่าอุณหภูมิการทำแห้งไม่มีผลมากนักต่อการยืดตัวถึงจุดขาด สภาพให้ซึมผ่านได้ของไอน้ำ ความสามารถในการละลายน้ำ และมุมสัมผัสระหว่างหยดน้ำกับผิวฟิล์ม นอกจากนี้ยังไม่ส่งผลต่อค่าความโปร่งแสงของตัวอย่างฟิล์มที่เติมสารสกัดจากขิงอย่างมีนัยสำคัญ (p>0.05) ในขณะที่สำหรับโปรตีนที่เติมสารสกัดจากข่า การให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 60 และ 70 องศาเซลเซียส ส่งผลให้ความโปร่งแสงของฟิล์มมีค่าต่ำกว่าการทำแห้งที่อุณหภูมิอื่นอย่างมีนัยสำคัญ (p≤0.05) จากการวิเคราะห์ปริมาณฟีนอลิกทั้งหมดและการวิเคราะห์ฤทธิ์ต้านออกซิเดชัน พบว่ามีค่าเพิ่มขึ้นเมื่อทำแห้งโดยใช้ความร้อนที่อุณหภูมิต่ำ (50 องศาเซลเซียส) แต่มีแนวโน้มลดต่ำลงเมื่อทำแห้งที่อุณหภูมิ 60 และ 70 องศาเซลเซียส