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 และอัจฉราพร ศรีจุดาน

หน่วยงาน : กองวิจัยและพัฒนาวิทยาการหลังการเก็บเกี่ยวและแปรรูปผลิตผลเกษตร

ปี: 2564

ประเภทผลงาน: รายงานความก้าวหน้า

จำนวนผู้อ่าน: 4 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: 3 ครั้ง)

ปรับปรุงข้อมูลเมื่อวันที่ 13-11-2567

แจ้งไฟล์หาย