คลังผลงานวิจัย กรมวิชาการเกษตร

รายงานผลงานวิจัยและพัฒนา

สารสกัดจากสารธรรมชาติ

คำหลัก : แคปไซซิน แคโรทีนอยด์พริก อาหารเสริม มะนาว นาโนเทคโนโลยี การทำแห้งแบบพ่นฝอย เอนแคปซูเลชัน เครื่องสำอาง แอนโทไซยานิน แคโรทีนอยด์ คลอโรฟิลล์ใบย่านาง ไฮโดรคอลลอยด์สารให้ความคงตัว ซอสพริก อาหารเสริมสำหรับเด็กในรูปแบบเพียวเร่ เอนไซม์บรอมิเลน การแปรรูปสับปะรด ผงหมักเนื้อนุ่ม แซนโทน บรรจุภัณฑ์ต้านจุลินทรีย์ บรรจุภัณฑ์แอคทีฟ พอลิไวนิลแอลกอฮอล์ฟิล์มชีวภาพ วัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร ลิกนิน นาโนเซลลูโลส บรรจุภัณฑ์ฉลาด สีธรรมชาติ แอนโทไซยานิน ดอกอัญชัน

ผู้วิจัย : ศิริพร เต็งรัง

ผู้ร่วมวิจัย : อกนิษฐ์ พิศาลวัชรินทร์,วิไลศรี ลิมปพยอม,จารุวรรณ์ รัตนสกุลธรรม,ศิวัช พลายเสน,กนกศักดิ์ ลอยเลิศ,วิมลวรรณ วัฒนวิจิตร,โกเมศ สัตยาวุธ,ปาริชาติ อยู่แพทย์,นราทร สุขวิเสส,นภัสสร เลียบวัน,สุรีย์รัตน์ รักเหลือ,ศุภมาศ กลิ่นขจร,สุปรียา ศุขเกษม,ประยูร เอ็นมาก,อัจฉราพร ศรีจุดาน

หน่วยงาน : กองวิจัยและพัฒนาวิทยาการหลังการเก็บเกี่ยวและแปรรูปผลิตผลเกษตร

ปี: 2564

ประเภทผลงาน: รายงานความก้าวหน้า

จำนวนผู้อ่าน: 165 ครั้ง

บทคัดย่อ (Abstract)

          แผนงานงานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาวิธีการสกัด การกักเก็บสาร และการใช้ประโยชน์สารสำคัญ 13 ชนิด ที่สกัดได้จากผลิตผลเกษตรและวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร 8 ชนิด ได้แก่ สารแคปไซซินและแคโรทีนอยด์จากพริก น้ำมะนาว น้ำมันหอมระเหยและเพคตินจากมะนาว สีกลุ่มแอนโทไซยานินจากดอกอัญชัน สีกลุ่มแคโรที-นอยด์จากแครอท สีกลุ่มคลอโรฟิลล์จากใบเตย เอนไซม์บรอมิเลนจากส่วนเหลือทิ้งสับปะรด สารแซนโทนจากเปลือกมังคุด ลิกนินและนาโนเซลลูโลสจากเปลือกทุเรียน และสีอินดิเคเตอร์กลุ่มแอนโทไซยานินจากดอกอัญชันรวมถึงการนำสารสำคัญที่ได้ไปพัฒนาต่อยอดเป็นผลิตภัณฑ์ ได้แก่ ผลิตภัณฑ์ช่วยย่อยจากเอนไซม์บรอมิเลนเจลนวดจากแคปไซซิน และสีผงจากการทำแห้งแบบโฟมแมท ดำเนินงานวิจัยระหว่างปี 2560 - 2564 ที่กองวิจัยและพัฒนาวิทยาการหลังการเก็บเกี่ยวและแปรรูปผลิตผลเกษตร ดังนี้
          สารแคปไซซินและแคโรทีนอยด์จากพริก โดยพริกขี้หนูพันธุ์หัวเรือที่สกัดด้วยเอทานอล 95% อัตราส่วน 1:5 w/v ให้สารสกัดพริกที่มีปริมาณสารแคปไซซินสูงที่สุด 2,374.35 ไมโครกรัม/g พริกชี้ฟ้าที่สกัดด้วยน้ำมันรำข้าว ให้สารสกัดพริกที่มีปริมาณแคโรทีนอยด์ทั้งหมดและความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระสูงที่สุด 229.42 ไมโครกรัม/ml และ 97.62 μmoles Trolox/ml กักเก็บสารแคปไซซินและแคโรทีนอยด์โดยการทำแห้งแบบพ่นฝอยที่อัตราส่วนสารสกัดแคปไซซิน:สารสกัดแคโรทีนอยด์:มอลโทเด็กซ์ทริน 0.5:10:40 v/v ให้ปริมาณสารสกัดผงสูงที่สุด สามารถเก็บรักษาสารสกัดโดยบรรจุในถุงอะลูมิเนียมฟอยล์และแคปซูลเก็บในขวดแก้วใส เพื่อใช้เป็นอาหารเสริมสุขภาพได้นาน 180 วัน จากนั้นนำสารสกัดแคปไซซินที่สกัดได้จากพริกพันธุ์ซุปเปอร์ฮอตมาผลิตเจลนวดแคปไซซิน โดยใช้ปริมาณ 1.5% พบว่าเจลนวดที่ได้มีปริมาณสารแคปไซซิน 0.0123 (% โดยน้ำหนักของตัวอย่าง) ปริมาณฟีนอลิกรวม 2.83 (mg gallic acid/g) และฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ (SC50) เท่ากับ 10.11 (mg/ml) ผลการทดสอบการระคายเคืองต่อผิวหนังของผลิตภัณฑ์เจลนวดแคปไซซิน ในอาสาสมัครจำนวน 15 คน พบว่าอาสาสมัครจำนวน 11 คน ไม่พบการระคายเคืองที่ผิวหนังบริเวณที่ทาผลิตภัณฑ์ขณะที่อาสาสมัครจำนวน 4 คน มีอาการแดงและบวมเล็กน้อยบริเวณที่ทาผลิตภัณฑ์แต่อาการจะหายไปภายใน 24 ชม.
          น้ำมะนาว น้ำมันหอมระเหย และเพคติน เตรียมจากมะนาวพันธุ์แป้นพิจิตรและพันธุ์แป้นโดยสามารถใช้
ประโยชน์ได้ทั้งน้ำ และเปลือก โดยผลิตน้ำมะนาวพร้อมดื่มบรรจุในถุงรีทอร์ตเพาซ์เก็บรักษาได้นาน 6 เดือน ผลิตน้ำมะนาวผงโดยใช้เทคนิคการทำแห้งแบบพ่นฝอย มีวิตามินซี 40.54 mg/100 g เปลือกมะนาวนำมาสกัดน้ำมันหอมระเหย มีน้ำมันหอมระเหยในช่วง 1.40-4.9% และ 3.63-8.47% สกัดเพคตินจากเปลือกได้ 22.40% และ 13.82% โดยเพคตินที่ได้มีค่า Methoxy Content 11.80% และ 12.94% ค่า Degree of Esterification 56.21 และ 76.52 และมีค่า Equivalent weight 358.48 และ 782.19 ซึ่งได้มีการนำไปประยุกต์ใช้ในเครื่องสำอางช่วยให้ผลิตภัณฑ์มีกลิ่นหอมของมะนาวและได้ประโยชน์จากวิตามินซีจากผงมะนาว
          สีผงจากธรรมชาติได้จากการสกัดสารสีจากดอกอัญชัน แครอท และใบเตย โดยสกัดสีจากดอกอัญชันด้วยสารละลายกรดซิตริกความเข้มข้น 0.15 M และนำไปทำแห้งแบบพ่นฝอย ได้สีผงสีชมพู มีปริมาณแอนโทไซยานิน 40.02 mg cyanidin-3-glucoside/100 g ปริมาณที่เหมาะสมในผลิตภัณฑ์เยลลีjเท่ากับ 2.5% w/w สีผงจากแครอท ทำโดยสกัดแครอทด้วยเครื่องคั้นน้ำผลไม้นำไปทำแห้งแบบพ่นฝอย ได้สีผงสีส้ม มีปริมาณแคโรทีนอยด์ 8.98 mg/100 g ปริมาณที่เหมาะสมในผลิตภัณฑ์เยลลีเท่ากับ 0.1 w/w สีผงจากใบเตย เริ่มจากสกัดใบเตยด้วยเครื่องคั้นน้ำผลไม้ทำแห้งแบบพ่นฝอย ได้สีผงสีเขียวและมีกลิ่นหอมใบเตย มีปริมาณคลอโรฟิลล์ 103.63 mg/100 g ปริมาณที่ใช้ในผลิตภัณฑ์ครีมสังขยา เท่ากับ 2.0% w/w เมื่อเก็บรักษาสีผงในถุงอะลูมิเนียมฟอยล์12 เดือน ค่าความชื้นและค่า aw เพิ่มขึ้น คุณภาพด้านจุลินทรีย์อยู่ในเกณฑ์มาตรฐาน และปริมาณสารสำคัญมีค่าลดลง จากนั้นนำสีผงที่สกัดได้จากดอกอัญชันมาทำแห้งแบบโฟมแมท โดยนำสารสกัดมาผสมมอลโตเด็กซ์ทริน 20% w/w จากนั้นเติมสารก่อโฟม methocel ปริมาณ 2.5% ตีให้เกิดโฟม 15 นาที ใส่ถุงบีบให้เป็นเส้นลงบนถาด นำไปทำแห้งด้วยตู้อบลมร้อนที่ 70 °C เป็นเวลา 3 ชม. ได้สีผงเป็นสีชมพู มีความชื้น 4.50% ค่า aw เท่ากับ 0.239 ค่าสี L*a* และ b* เท่ากับ 42.11, 15.90 และ -1.45 ตามลำดับ ค่าการละลาย 86.92% ปริมาณแอนโทไซยานิน 19.37 mg cyanidin-3-glucoside/100g ปริมาณที่เหมาะสมในการนำไปประยุกต์ใช้กับผลิตภัณฑ์ซอร์เบต คือ 2.5% โดยน้ำหนักของส่วนผสมทั้งหมด เมื่อเก็บรักษาสีผงเป็นเวลา 4 เดือน ในถุงอะลูมิเนียมฟอยล์ พบว่าสีผงมีความชื้นเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยแต่ไม่แตกต่างจากเริ่มต้น ในขณะที่ปริมาณสารแอนโทไซยานินมีค่าลดลง
          ไฮโดรคอลลอยด์จากใบย่านาง สกัดจากของแข็งที่ไม่ละลายในแอลกอฮอล์ด้วยน้ำ ได้ไฮโดรคอลลอยด์จากใบย่านาง 5.45% มีสีเทา มีปริมาณกรดยูโรนิค 11.47% มีปริมาณน้ำตาลทั้งหมดประมาณ 55.68% มีความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระ 12.63 ug/ml และปริมาณสารฟีนอลิกทั้งหมด 1.42 mg GAE/100 ml มีโครงสร้างใกล้เคียงกับสารไซแลน สามารถใช้เป็นสารให้ความคงตัวในผลิตภัณฑ์ซอสพริกและผลิตภัณฑ์อาหารเสริมสำหรับเด็กในรูปแบบเพียวเร่ได้โดยใช้ปริมาณ 1.5% ในซอสพริก และ 2.0% ในอาหารเสริมสำหรับเด็กเนื่องจากผลิตภัณฑ์มีค่าความข้นหนืดและการแยกชั้นใกล้เคียงกับการเติมแซนแทนกัม
          เอนไซม์บรอมิเลน สกัดจากผลพลอยได้จากอุตสาหกรรมแปรรูปสับปะรด ได้แก่ จุก เปลือกติดเนื้อกับตาและแกนของสับปะรดพันธุ์ปัตตาเวีย โดยส่วนเปลือกติดเนื้อกับตาเป็นส่วนเหลือทิ้งที่มีปริมาณมากที่สุด มีค่ากิจกรรมเอนไซม์บรอมิเลน 111.36 CDU/g น้ำหนักสด และมีความบริสุทธิ์ของเอนไซม์สูง สกัดโดยตีปั่นที่อุณหภูมิห้อง 1 นาที บีบคั้นน้ำพร้อมแยกกาก นำน้ำคั้นมาสกัดแยกโปรตีนด้วยการตกตะกอนโปรตีนด้วยเอทานอลปั่นเหวี่ยงที่ความเร็วสูง โดยดำเนินการภายใต้อุณหภูมิ 4 oC จะได้ผงเอนไซม์บรอมิเลนมีสีเหลืองอ่อน มีค่ากิจกรรมเอนไซม์บรอมิเลน 19,832.66±5128.13 CDU/g มีปริมาณผลผลิต 0.24±0.09% ต่อน้ำหนักสด นำไปประยุกต์ใช้ในสูตรซอสหมักเนื้อ ปริมาณที่เหมาะสมคือ 0.1% โดยน้ำหนักเนื้อสัตว์และใช้เวลาหมักไม่เกิน 30 นาทีจากนั้นนำเอนไซม์มาผลิตเครื่องดื่มช่วยย่อยในรูปแบบกรานูลฟองฟู่ โดยสูตรที่มีคะแนนความชอบดีที่สุด คือ กรดซิตริก 0.80 g กรดทาร์ทาริก 0.40 g โซเดียมไบคาร์บอเนต 0.90 g เอนไซม์บรอมิเลนผง 0.20 g พีวีพี 0.15 g
สารลดการก่อโฟม 0.036 g ซูคลาโรส 0.007 g ไซลิทอล 0.80 g และสารให้กลิ่นสับปะรด 0.12 จากนั้นนำมาเตรียมเป็นผลิตภัณฑ์ด้วยวิธีการทำกรานูลแห้ง ได้ผลิตภัณฑ์กรานูลฟองฟู่ที่มีสมบัติการไหลของผงยาในระดับดีและยังคงค่ากิจกรรมเอนไซม์บรอมิเลนไว้ได้ที่ 87.9% ละลายน้ำได้ดี ใช้เวลาในการเกิดสภาวะฟองฟู่ 94 วินาที
          สารแอลฟ่าแมงโกสติน เป็นองค์ประกอบหลักในสารสกัดจากเปลือกมังคุด โดยเมื่อสกัดเปลือกมังคุดอบแห้งแบบผงจะได้แอลฟ่าแมงโกสติน 55.74% สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรียชนิดStaphylococcus aureus ได้ดีที่สุด มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางวงใส 12.25 mm. จึงนำมาเติมในฟิล์มพอลิไวนิลแอลกอฮอล์ (PVA) โดยฟิล์มเติมสารสกัด 70,000 ppm สามารถต้านการเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรียชนิด Staphylococcus aureus ได้ดีที่สุด มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางวงใสเฉลี่ย 13.25 mm. สามารถนำไปประยุกต์ใช้เป็นฟิล์มต้านจุลินทรีย์ได้ มีความต้านทานแรงดึงขาด 329.69 kgf/cm2 และดึงยืดได้ 387.10 สามารถนำไปประยุกต์ใช้เป็นฟิล์มยืดห่อหุ้มอาหารได้ เนื่องจากมีค่าสูงกว่ามาตรฐานฟิล์มยืดชนิดพอลิเอทิลีน

          ลิกนินและนาโนเซลลูโลส สกัดได้วัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรโดย งานวิจัยนี้เลือกสกัดจากเปลือกทุเรียนเนื่องจากมีปริมาณการทิ้งสูง โดยต้มเยื่อด้วยสารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์แล้วกรองน้ำดำ นำไปสกัดลิกนินพบว่า สกัดลิกนินได้ 9.5% สกัดนาโนเซลลูโลสได้ 10% นำไปใช้เป็นสารเติมแต่งในฟิล์มชีวภาพจากสตาร์ชมันสำปะหลัง พบว่าฟิล์มชีวภาพเติมลิกนิน 3% (L3) มีคุณสมบัติดีที่สุดเหมาะ สำหรับใช้เป็นบรรจุภัณฑ์อาหารแห้งมีค่าแรงดึงขาด 142.51 kgf/cm2 ร้อยละการยืดตัว 10.81% ค่าอัตราการซึมผ่านของก๊าซออกซิเจน 109.1 cm3/m2/day และค่าความขรุขระของพื้นผิวฟิล์ม 0.40 um สามารถต้านรังสียูวีและแสงที่มองเห็นได้ที่ความยาวคลื่น 400 nm. ขึ้นรูปเป็นถุงขนาด 10x10 cm2 บรรจุเม็ดมะม่วงหิมพานต์เปรียบเทียบกับถุงทางการค้าเก็บรักษา 3 เดือน พบว่าสามารถเก็บรักษามะม่วงหิมพานต์ได้ดีใกล้เคียงกับถุงทางการค้า โดยค่าเปอร์ออกไซด์ของเม็ดมะม่วงหิมพานต์บรรจุถุง L3 และปริมาตรก๊าซออกซิเจนในบรรจุภัณฑ์มีค่าต่ำกว่าในถุงทางการค้า
          สีอินดิเคเตอร์จากธรรมชาติ ใช้สีจากสารกลุ่มแอนโทไซยานินโดยสกัดสีจากดอกอัญชันด้วยกรดอะซิติกเข้มข้น 0.15 M มีค่า pH 2.50 มีค่าความสว่าง L* 25.54 ค่าความเป็นสีแดง a* 6.50 และค่าความเป็นสีน้ำเงิน b* -5.83 มีประสิทธิภาพในการเปลี่ยนแปลงสีได้ดีในสารละลายบัฟเฟอร์ pH ต่างๆ และคงตัวได้ดี นำมาเตรียมฟิล์มตรวจวัดความเป็นกรด-ด่าง โดยเติมในฟิล์มคอมโพสิทระหว่าง PVA และไคโตซาน มีประสิทธิภาพในการตรวจวัดความเป็นกรด-ด่าง เนื่องจากฟิล์มมีการเปลี่ยนแปลงของสีอย่างชัดเจนเมื่อสัมผัสกับสารละลายบัฟเฟอร์ที่ pH ต่างๆ และเมื่อสัมผัสกับไอระเหยของแอมโมเนีย คนทั่วไปสามารถแยกความแตกต่างของฟิล์มได้เมื่อนำมาประยุกต์ใช้เพื่อตรวจวัดการเสื่อมเสียคุณภาพของเนื้อปลาสด พบว่าฟิล์มมีการเปลี่ยนแปลงค่าสีสอดคล้องกับปริมาณเชื้อจุลินทรีย์ที่เพิ่มขึ้นในเนื้อปลา และปริมาณก๊าซแอมโมเนียที่เพิ่มขึ้นภายในบรรจุภัณฑ์

URL Reference :

(ดาวน์โหลด: 55 ครั้ง)

ปรับปรุงข้อมูลเมื่อวันที่ 13-11-2567

แจ้งไฟล์หาย