การผลิต และสมบัติเชิงหน้าที่ของโปรตีนไฮโดรไลเสตจากใบยาสูบ

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการผลิตโปรตีนไฮโดรไลเสตจากใบยาสูบโดยใช้เอนไซม์ Flavourzyme®และศึกษาผลของมอลโทเดกซ์ทรินต่อสมบัติทางเคมี กายภาพ และสมบัติเชิงหน้าที่ของโปรตีนไฮโดรไลเสต รวมทั้งการเปลี่ยนแปลงของสมบัติทางเคมีในระหว่างการเก็บรักษา ขั้นแรกศึกษาภาวะที่เหมาะสมในการสกัดนิโคตินออกจากใบยาสูบ ผลการทดลองพบว่าภาวะที่ใช้น้ำกลั่นอุณหภูมิ 30oC สามารถแยกนิโคตินออกได้ประมาณ 67% ขั้นที่สองหาภาวะที่เหมาะสมในการย่อยโปรตีนด้วยเอนไซม์ Flavourzyme ที่อุณหภูมิ 50oC pH 6.5 โดยแปรความเข้มข้นเอนไซม์เป็น 0.0, 1.0, 2.0, 5.0 และ 7.5% w/w และแปรเวลาในการย่อยโปรตีนเป็น 0, 1, 2, 3 และ 4 ชั่วโมง จากการทดลองพบว่าภาวะที่ใช้เอนไซม์ 5.0 และ 7.5% w/w เป็นเวลา 3 ชั่วโมง ให้ระดับการย่อยโปรตีนใกล้เคียงกันคือ 35.78% และ 35.25% ตามลำดับ แต่มีปริมาณกรดอะมิโนอิสระต่างกันคือ เมื่อใช้เอนไซม์ 5.0% w/w จะให้ปริมาณกรดอะมิโนอิสระทั้งหมด 277.25 mg/ ตัวอย่าง 100 g ขณะที่เมื่อใช้เอนไซม์ 7.5% w/w ให้ปริมาณ 414.13 mg/ ตัวอย่าง 100 g และพบว่าโปรตีนไฮโดรไลเสตที่ย่อยด้วยเอนไซม์ 7.5% w/w ให้ปริมาณกรดอะมิโนอิสระที่ให้กลิ่นรสดีซึ่งได้แก่ aspartic acid, glutamic acid และ proline สูงกว่าการใช้เอนไซม์ 5.0% w/w ผลของมอลโทเดกซ์ทริน (0 และ 5% w/v) ต่อสมบัติของโปรตีนไฮโดรไลเสตที่ทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง ในด้านค่า surface hydrophobicity พบว่าการเติม มอลโทเดกซ์ทรินส่งผลให้โปรตีนไฮโดรไลเสตมีค่า surface hydrophobicity ลดลง แต่ไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ (p > 0.05) ขณะที่ปริมาณหมู่อะมิโนอิสระของตัวอย่างที่เติมมอลโทเดกซ์ทรินมีค่ามากกว่าตัวอย่างที่ไม่ได้เติม มอลโทเดกซ์ทริน (p ≤ 0.05) เมื่อพิจารณาความสามารถในการเป็นสารต้านออกซิเดชันโดยวิเคราะห์ค่า ferric reducing antioxidant power (FRAP) และ metal chelating พบว่าตัวอย่างที่ใส่มอลโทเดกซ์ทรินมีค่า FRAP และ metal chelating ลดลง เมื่อพิจารณาลักษณะทางกายภาพของพื้นผิวของโปรตีนไฮโดรไลเสตที่เติมและไม่ได้เติม มอลโทเดกซ์ทรินโดยใช้เครื่อง scanning electron microscope พบว่าโปรตีนไฮโดรไลเสตที่เติมมอลโทเดกซ์ทรินมีลักษณะพื้นผิวที่เป็นโพรงมากกว่าโปรตีนไฮโดรไลเสตที่ไม่ได้เติมมอลโทเดกซ์ทริน เมื่อพิจารณาสมบัติด้านการละลายในช่วง pH 3-10 พบว่ามอลโทเดกซ์ทรินมีผลให้ความสามารถในการละลายของโปรตีนไฮโดรไลเสตที่ pH 8 และ 10 ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ (p ≤ 0.05) เมื่อพิจารณาสมบัติด้านการเกิดโฟมในช่วง pH 4-7 พบว่ามอลโทเดกซ์ทรินส่งผลให้โปรตีนไฮโดรไลเสตมีความสามารถในการเกิดโฟม และความคงตัวของโฟมลดลงอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p ≤ 0.05) เมื่อระยะเวลาในการเก็บเพิ่มขึ้น ค่า surface hydrophobicity ของโปรตีนไฮโดรไลเสตทั้งสองกลุ่มมีค่าลดลง (p ≤ 0.05) เช่นเดียวกับปริมาณหมู่อะมิโนอิสระในโปรตีนไฮโดรไลเสต เมื่อพิจารณาความสามารถในการเป็นสารต้านออกซิเดชันพบว่าค่า FRAP ของโปรตีนไฮโดรไลเสตทั้งสองกลุ่มมีแนวโน้มคงที่ตลอดช่วงการเก็บรักษา ขณะที่ค่า metal chelating activity ของโปรตีนไฮโดรไลเสตพบว่าเฉพาะกลุ่มที่เติมมอลโทเดกซ์ทรินมีแนวโน้มของค่า metal chelating activity ลดลง